Large cubic tin sulfide–tin selenide thin film stacks for energy conversion

Abstract

Los polimorfos cúbicos grandes (CUB) de SnS y SnSe fueron identificados en nanocristales y en películas delgadas durante 2015-16. Presentamos cómo se pueden apilar películas delgadas de SnS-CUB y SnSe-CUB en diferentes secuencias hasta un espesor de 450 nm por deposición química. El patrón de difracción de rayos X de incidencia de pastoreo de las pelıculas establece como estas capas de materiales con una constante de retıculo a = 11,59 Å para SnS-CUB y 11,96 Å para SnSe, mediante calentamiento a 300 oC, capas compuestas de SnS-CUB + SnS0. 75Se0.25-CUB + SnSe-CUB. Las capas así formadas tienen una separación de banda óptica de aproximadamente 1,52 eV, intermedia a la de SnSe-CUB y SnS-CUB, de 1,38 y 1,73 eV, respectivamente. Con un coeficiente de absorción óptica superior a 105 cm-1 en la región visible, las pilas producirían una densidad de corriente generada por luz de 28-31 mA / cm2 en células solares para la masa de aire 1.5 radiación solar global. La conductividad eléctrica de 0,01 Ω-1 cm-1, y el coeficiente de Seebeck de hasta 0,48 mV / K de las capas sugieren su posible aplicación en convertidores termoeléctricos también.