锑掺杂SnS薄膜的制备及性能研究

【作者】 夏冬林； 徐俊；

【机构】 硅酸盐建筑材料国家重点实验室(武汉理工大学)；

【摘要】 SnS的光学直接带隙和间接带隙宽度分别为1.2-1.5 eV和1.0-1.1eV,吸收系数可达10⁴ cm^-1以上,与太阳辐射中的可见光有很好的光谱匹配,非常适合用作太阳能电池中的光吸收层,是一种很有潜力的太阳能电池材料。本文以三乙醇胺、硫代乙酰胺、氯化亚锡、三氯化锑、氨水和氯化胺为反应物,采用化学浴沉积的方法在玻璃衬底上沉积了不同锑掺杂的SnS:Sb薄膜,研究了锑掺杂量对所得薄膜晶相结构、表面形貌、光学性能和电学性能。采用XRD、FESEM、UV-Vis spectrum及霍尔效应测试系统对SnS:Sb薄膜的结构、表面形貌、光学性能和电学性能进行了表征。实验结果表明:所制备的锑掺杂薄膜的物相结构为斜方晶体结构,没有出现锑的氧化物的峰,说明所有的Sb离子进入到SnS晶格中取代了部分的Sn离子,形成了固溶体。随着Sb掺入量的提高,SnS:Sb薄膜光透过率发生蓝移,直接光学带隙增加;Sb的掺入能改变SnS薄膜的导电类型,由p型导电变成n型导电。SnS薄膜的电阻率呈先下降后增大的趋势,最佳锑掺入量为5.4wt%。更多还原