مناقشة رسالة طالبة الماجستير نوره جبار مهدي من قسم علوم الفيزياء

ناقش قسم علوم الفيزياء في كلية العلوم  بجامعة ديالى رسالة طالبة الماجستير  (نوره جبار مهدي) الموسومة  دراسة تأثير التشويب بالصوديوم على خصائص أغشية (Cu₂ZnSnS₄) الرقيقة المرسبة بتقنية التحلل الحراري الكيميائي وذلك على قاعة المناقشات في قسم علوم الفيزياء) .

اوضحت الطالبة ان الهدف من الرسالة تحضير أغشية المركب (CZTS) الرقيقة المشوبة وغير المشوبة بالصوديوم (Na) بتقنية التحلل الحراري الكيميائي (Chemical Spray Pyrolysis) للحصول على أغشية بمواصفات جيدة وتجانس عالي وقوة التصاق بالقاعدة وبسمك تقريبي (350nm), ودراسة تأثير التشويب بالصوديوم على الخصائص التركيبية والبصرية والكهربائية للأغشية المحضرة, وذلك لغرض الحصول على أغشية تتمتع بمواصفات جيدة وتحسين صفاتها البصرية والكهربائية في منطقة الطيف المرئي لاستعمالها في تطبيقات الخلايا الشمسية و الكهروبصرية.

تناولت الرسالة ترسيب اغشية (CZTS) Cu₂ZnSnS₄ الرقيقة غير المشوبة و المشوبة بالصوديوم (Na) على قواعد زجاجية بتقنية التحلل الحراري الكيميائي بالرش (CSP) في درجة حرارة (400 ±10^°C) وبسمك (350±10 nm); جرى التشويب بالصوديوم وبنسب حجمية مختلفة ( .(0.01, 0.03, 0.05, 0.7 and 0.09

        أظهرت الرسالة نتائج  ان حيود XRD أن جميع الاغشية متعددة التبلور، مع تركيب رباعي قائم واتجاه تفضيلي على طول المستوى (112). ووجد أن معدل حجم البلوريات يتناقص مع زيادة نسب التشويب  بالصوديوم  (12-6.31 nm).  أظهر التحليل الطيفي لرامان ذروة قوية عند (337 cm^-1~) لجميع العينات عدا العينة السادسة CZTS6 عند (336 cm^-1~), مما يؤكد تكون مركب CZTS الرباعي. كشفت صور الماسح المجهري FE-SEM عن وجود حبيبات نانوية على شكل زهرة قرنبيط (Cauliflower). تمت دراسة الخصائص البصرية باستعمال الطيف المرئي للأشعة فوق البنفسجية. وقد تم إثبات أن فجوة الطاقة البصرية لها قيمة تتراوح من  1.51 eV)- (1.61 مع معامل امتصاص عال  (α ≥ 10⁴ cm^-1) لجميع العينات في المنطقة المرئية من الطيف مما يشير الى انتقال إلكتروني مباشر. وقد تمت دراسة الخصائص الكهربائية والمتمثلة بفحوصات تأثير هول والتي بينت أن نوع حاملات الشحنة من النوع الموجب (p-type) ولجميع الأغشية اذ لم تتأثر حاملات الشحنة  بالتشويب. وزيادة قيمة التوصيلية لأغشية CZTS  بزيادة نسب التشويب  بالصوديوم (Na) لتصل إلى أعلى قيمة  (1.8089 (Ω.cm)^-1)عند نسبة التشويب (0.09), و أعلى قيمة لتحركية الإلكترونات  تعود للغشاء CZTS6 (8.0711 cm²/V.s) . أن زيادة كل من التوصيلية الكهربائية وحاملات الشحنة والتحركية بزيادة تركيز الصوديوم فالصوديوم (Na) أثبت فعاليته في التحكم في الخصائص الكهربائية لأغشية CZTS المحضرة.

<<  الموضوع التالي  |  الموضوع السابق  >>