Termal Buharlaştırma Yöntemiyle Hazırlanan Ga Katkılı CuInSe2 İnce Filmlerin Yapısal Özelliklerinin İncelenmesi
Özet: Bu çalışmada, güneş hücrelerinde soğurucu malzeme olarak kullanılan CuInSe2 ince filmler 10-4 Pa vakum altında, yapıyı oluşturan malzemelerin aynı anda termal buharlaştırılma yöntemi ile 400 °C sabit alttaş sıcaklığında cam altlıklar üzerine biriktirilmiştir. Tavlama sıcaklığı ve tavlama yönte...
| Main Authors: | , , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Suleyman Demirel University
2017-11-01
|
| Series: | Süleyman Demirel Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://dergipark.gov.tr/sdufeffd/issue/32156/335289?publisher=sdu-1 |
| _version_ | 1797922653370056704 |
|---|---|
| author | Murat KALELİ C. Alp YAVRU Murat KOÇ Salih AKYÜREKLİ A. Buğrahan BAYRAM |
| author_facet | Murat KALELİ C. Alp YAVRU Murat KOÇ Salih AKYÜREKLİ A. Buğrahan BAYRAM |
| author_sort | Murat KALELİ |
| collection | DOAJ |
| description | Özet: Bu çalışmada,
güneş hücrelerinde soğurucu malzeme olarak kullanılan CuInSe2 ince
filmler 10-4 Pa vakum altında, yapıyı
oluşturan malzemelerin aynı anda termal buharlaştırılma yöntemi ile 400 °C
sabit alttaş sıcaklığında cam altlıklar üzerine biriktirilmiştir. Tavlama
sıcaklığı ve tavlama yönteminin, filmler üzerine etkisini belirlemek için 3
grup ince film üretilmiş ve bunlardan bir grup referans olarak ayrılmıştır.
İkinci grup ince filmler vakum altında 400 °C – 700 °C arasındaki sıcaklıklarda
tavlanmıştır. Üçüncü grup ince filmler yapısal değişimlerini incelemek için 500
°C’de azot gazı ortamında selenyum
parçacıklarıyla beraber tavlanmıştır (selenizasyon). Vakum altında tavlama
işleminde sıcaklık ile kristalleşme arasında doğrudan bir ilişki olmadığı
görülmüştür. Azot ortamında yapılan selenizasyon işlemi ise CIS ’in
kristalleşmesini iyileştirmiş fakat azot gazının safsızlığından kaynaklanan In2O3 pikleri de oluşmuştur. Yapısal karakterizasyon için SEM,
EDS, AFM, XRD sistemleri kullanılmıştır. Farklı ortamlarda tavlamanın etkileri
araştırılmış ve Ga katkılı CIS ince filmler için üretim parametreleri
belirlenmeye çalışılmıştır.
Abstract: In this study,
the CuInSe2 thin films, which are used as an absorbing material in
solar cells was deposited on glass substrate at a constant substrate
temperature of 400 °C by means of thermal co-evaporation method, under 10-4
Pa vacuum pressure. Three groups of thin films were produced to determine the
effect of annealing temperature and annealing method on the films, and a group
of them were separated as reference. Second group thin films were annealed
between 400 °C and 700 °C temperature under vacuum. Third group of thin films were
annealed at 500 °C together with the selenium particles in nitrogen gas
atmosphere (selenization) to investigate the structural change of the films. It
has been found that there is no direct relationship between temperature and
crystallization during vacuum annealing. The selenization process in the
nitrogen environment improved the crystallization of CIS but the formation of
In2O3 peaks originating from the impurity of the nitrogen
gas has been seen. SEM, EDS, AFM, XRD systems were used for structural
characterization. The effects of annealing in different environments have been
investigated and production parameters have been tried to be determined for the
Ga doped CIS thin films. |
| first_indexed | 2024-04-10T14:34:51Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-4972a64f51054c4fb18cd6a4d3f44ce7 |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 1306-7575 |
| language | English |
| last_indexed | 2024-04-10T14:34:51Z |
| publishDate | 2017-11-01 |
| publisher | Suleyman Demirel University |
| record_format | Article |
| series | Süleyman Demirel Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi |
| spelling | doaj.art-4972a64f51054c4fb18cd6a4d3f44ce72023-02-15T16:08:36ZengSuleyman Demirel UniversitySüleyman Demirel Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi1306-75752017-11-0112219321113Termal Buharlaştırma Yöntemiyle Hazırlanan Ga Katkılı CuInSe2 İnce Filmlerin Yapısal Özelliklerinin İncelenmesiMurat KALELİ0C. Alp YAVRUMurat KOÇSalih AKYÜREKLİA. Buğrahan BAYRAMSüleyman Demirel ÜniversitesiÖzet: Bu çalışmada, güneş hücrelerinde soğurucu malzeme olarak kullanılan CuInSe2 ince filmler 10-4 Pa vakum altında, yapıyı oluşturan malzemelerin aynı anda termal buharlaştırılma yöntemi ile 400 °C sabit alttaş sıcaklığında cam altlıklar üzerine biriktirilmiştir. Tavlama sıcaklığı ve tavlama yönteminin, filmler üzerine etkisini belirlemek için 3 grup ince film üretilmiş ve bunlardan bir grup referans olarak ayrılmıştır. İkinci grup ince filmler vakum altında 400 °C – 700 °C arasındaki sıcaklıklarda tavlanmıştır. Üçüncü grup ince filmler yapısal değişimlerini incelemek için 500 °C’de azot gazı ortamında selenyum parçacıklarıyla beraber tavlanmıştır (selenizasyon). Vakum altında tavlama işleminde sıcaklık ile kristalleşme arasında doğrudan bir ilişki olmadığı görülmüştür. Azot ortamında yapılan selenizasyon işlemi ise CIS ’in kristalleşmesini iyileştirmiş fakat azot gazının safsızlığından kaynaklanan In2O3 pikleri de oluşmuştur. Yapısal karakterizasyon için SEM, EDS, AFM, XRD sistemleri kullanılmıştır. Farklı ortamlarda tavlamanın etkileri araştırılmış ve Ga katkılı CIS ince filmler için üretim parametreleri belirlenmeye çalışılmıştır. Abstract: In this study, the CuInSe2 thin films, which are used as an absorbing material in solar cells was deposited on glass substrate at a constant substrate temperature of 400 °C by means of thermal co-evaporation method, under 10-4 Pa vacuum pressure. Three groups of thin films were produced to determine the effect of annealing temperature and annealing method on the films, and a group of them were separated as reference. Second group thin films were annealed between 400 °C and 700 °C temperature under vacuum. Third group of thin films were annealed at 500 °C together with the selenium particles in nitrogen gas atmosphere (selenization) to investigate the structural change of the films. It has been found that there is no direct relationship between temperature and crystallization during vacuum annealing. The selenization process in the nitrogen environment improved the crystallization of CIS but the formation of In2O3 peaks originating from the impurity of the nitrogen gas has been seen. SEM, EDS, AFM, XRD systems were used for structural characterization. The effects of annealing in different environments have been investigated and production parameters have been tried to be determined for the Ga doped CIS thin films.http://dergipark.gov.tr/sdufeffd/issue/32156/335289?publisher=sdu-1CIGS (CuInGaSe2)CIS (CuInSe2)Termal BuharlaştırmaYapısal KarakterizasyonSelenizasyon |
| spellingShingle | Murat KALELİ C. Alp YAVRU Murat KOÇ Salih AKYÜREKLİ A. Buğrahan BAYRAM Termal Buharlaştırma Yöntemiyle Hazırlanan Ga Katkılı CuInSe2 İnce Filmlerin Yapısal Özelliklerinin İncelenmesi Süleyman Demirel Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi CIGS (CuInGaSe2) CIS (CuInSe2) Termal Buharlaştırma Yapısal Karakterizasyon Selenizasyon |
| title | Termal Buharlaştırma Yöntemiyle Hazırlanan Ga Katkılı CuInSe2 İnce Filmlerin Yapısal Özelliklerinin İncelenmesi |
| title_full | Termal Buharlaştırma Yöntemiyle Hazırlanan Ga Katkılı CuInSe2 İnce Filmlerin Yapısal Özelliklerinin İncelenmesi |
| title_fullStr | Termal Buharlaştırma Yöntemiyle Hazırlanan Ga Katkılı CuInSe2 İnce Filmlerin Yapısal Özelliklerinin İncelenmesi |
| title_full_unstemmed | Termal Buharlaştırma Yöntemiyle Hazırlanan Ga Katkılı CuInSe2 İnce Filmlerin Yapısal Özelliklerinin İncelenmesi |
| title_short | Termal Buharlaştırma Yöntemiyle Hazırlanan Ga Katkılı CuInSe2 İnce Filmlerin Yapısal Özelliklerinin İncelenmesi |
| title_sort | termal buharlastirma yontemiyle hazirlanan ga katkili cuinse2 ince filmlerin yapisal ozelliklerinin incelenmesi |
| topic | CIGS (CuInGaSe2) CIS (CuInSe2) Termal Buharlaştırma Yapısal Karakterizasyon Selenizasyon |
| url | http://dergipark.gov.tr/sdufeffd/issue/32156/335289?publisher=sdu-1 |
| work_keys_str_mv | AT muratkaleli termalbuharlastırmayontemiylehazırlanangakatkılıcuinse2incefilmlerinyapısalozelliklerininincelenmesi AT calpyavru termalbuharlastırmayontemiylehazırlanangakatkılıcuinse2incefilmlerinyapısalozelliklerininincelenmesi AT muratkoc termalbuharlastırmayontemiylehazırlanangakatkılıcuinse2incefilmlerinyapısalozelliklerininincelenmesi AT salihakyurekli termalbuharlastırmayontemiylehazırlanangakatkılıcuinse2incefilmlerinyapısalozelliklerininincelenmesi AT abugrahanbayram termalbuharlastırmayontemiylehazırlanangakatkılıcuinse2incefilmlerinyapısalozelliklerininincelenmesi |