مناقشة رسالة طالبة الماجستير صابرين عبد الكريم حميد من قسم علوم الفيزياء

ناقش قسم علوم الفيزياء في كلية العلوم بجامعة ديالى رسالة طالبة الماجستير صابرين عبد الكريم حميد والموسومة تحسين الخصائص الفيزيائية لأغشية CZTS الرقيقة لاستخدامها كمادة ماصة في تطبيقات الخلايا الشمسية وذلك في يوم الأربعاء الموافق 2018/3/28 وعلى قاعة المناقشات في عمادة الكلية .

تضمنت الدراسة تحضير أغشية CZTS)) Cu2ZnSnS4 وذلك بإنمائها على قواعد زجاجية عند حرارة 400°C بتراكيز مولارية مختلفة (زيادة تركيز النحاس بمقدار يساوي مجموع نقص تركيز عنصري الخارصين والقصدير) وبسمك (400±10nm) باستعمال تقنية التحلل الكيميائي الحراري .

كما تضمنت دراسة الخواص التركيبية والبصرية والكهربائية للأغشية المحضرة باستخدام حيود الاشعة السينية (XRD) ومطياف رامان ومجهر القوة الذرية ومطياف الاشعة فوق البنفسجية-المرئية وتأثير هول .

أظهرت نتائج فحوصات الأشعة السينية أن الأغشية المحضرة ذات تركيب متعدد التبلور ومن الـنـوع الرباعي القائم وبالاتجاه السائد (112) , وتم حساب حجم البلوريات بطريقة شيرر وكانت اعلى قيمة لها هي (22.44)nm لغشاء CZTS8)) , وأجري تحليل وليامسون- هول للعينات جميعها والذي تضمن حجم البلوريات والإجهادات المايكروية .

حيث تعزيز نمو الأغشية بتحليل طيف رامان , اذ تبين النتائج ظهور القمة الاساس لمركب CZTS)) الواقعة في مدى (330-335cm-1) ترافقها القمة الثانوية المعززة لها كما نلاحظ انه بزيادة محتوى الغشاء من النحاس تعاني قمة رامان من الزحف باتجاه الاعداد الموجية الأكبر , أما نتائج قياسات مجهر القوة الذريةAFM فقد أظهرت تجانس ونعومة أغشية CZTS . كما تمت دراسة الخصائص البصرية للأغشية من خلال تسجيل طيفي النفاذية والامتصاصية ولمدى الأطـوال الموجـية nm (900 –350 ) .

وتم حساب فـجـوة الـطاقة البصرية للانتقال الإلكتروني المباشر الـمـسـمـوح باستعمال معادلة (Tauc) ووجد ان قيمها بين (2.49eV–(1.5 ولها معامل امتصاص عالي (104 cm-1< α) وهي مناسبة لتطبيقات الخلايا الشمسية , وقد وجد ايضا ان قيم طـاقـة اوربـاخ تتراوح بينmeV 387-983)) , وتم حساب الثوابت البصرية للأغشية المحضرة والتي تضمنت (معامل الامتصاص وثابت العزل بجزأَيه الحقيقي والخيالي والتوصيلية البصرية) كدالة لطاقة الفوتون ومعامل الانكسار ومعامل الخمود كدالة للطول الموجي .

واظهرت قياسات تأثير هول اكبر قيمة للتوصيلية مقدارها(3.1 Ω.cm-1) للغشاء (CZTS6) يقابلها اكبر قيمة للتحركية واعلى تركيز لحاملات الشحنة .