Characterization of CuInS2 thin films prepared by chemical bath deposition and their implementation in a solar cell

Abstract

Las pelıculas delgadas CuInS2 se formaron mediante la deposición secuencial de capas de In2S3-CuS sobre sustratos de vidrio, mediante la técnica de deposición de un ba~no quımico, y calentando estas capas múltiples 1 h a 350 ◦ C y 400 mPa. La morfología y el espesor de las pelıculas delgadas CuInS2 se analizaron por microscopıa electrónica de barrido, mostrando partıculas con forma alargada y longitud de aproximadamente 40 nm y espesor de 267 y 348 nm para muestras de 15 y 24 h de tiempo de deposición en el baño quımico de In2S3 , Respectivamente. Los valores de separación de banda de energía de las películas fueron alrededor de 1,4 eV, mientras que la conductividad eléctrica mostró valores de 64,91 a 4,11 × 10-3 Ω -1 cm -1 para las muestras de 15 y 24 h de baño de deposición In2S3, respectivamente. Las películas CuInS2 obtenidas mostraron valores apropiados para su aplicación como capa absorbente en estructuras fotovoltaicas del tipo: vidrio / SnO2: F / CdS / Sb2S3 / CuInS2 / PbS / C / Ag. La estructura completa se obtuvo mediante la técnica de deposición química de un baño. La celda solar correspondiente a 15 h de baño de duración de deposición In2S3 mostró una eficiencia de conversión de energía (η) de 0,53% con tensión de circuito abierto (Voc) de 530 mV, densidad de corriente de cortocircuito (Jsc) de 2,43 mA cm2 y llenado Factor (FF) de 0,41. En el caso de la estructura con 24 h de deposición de baño In2S3, se midió η = 0,43% con los siguientes parámetros: Voc = 330 mV, Jsc = 4,78 mA cm-2 y FF = 0,27.