Structural study of semiconductors for photovoltaic applications

Abstract

We present a study of the structural properties of Bi2S3, SnS, SnS2, SnS:Bi, Cu3BiS3 and Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) semiconductor compounds used as absorber layer in optoelectronic devices. The samples were grown by co-evaporation processes of the metallic species on glass substrates. The effect of preparation conditions on the structural properties and chemical composition has been analyzed and made from X-ray diffraction (XRD) and Auger electron spectroscopy (AES) measurements. The results show that all compounds grow with orthorhombic structure, unlike the SnS2 and CIGS growing hexagonal and tetragonal structure, respectively. The compositional results showed that after the deconvolution of peaks associated phases Cu2Se and In2Se3 were found.

Se presenta un estudio de las propiedades estructurales de los semiconductores Bi2S3, SnS, SnS2, SnS:Bi, Cu3BiS3 y Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) usados como capa absorbente en dispositivos optoelectrónicos. Todas las muestras fueron crecidas por procesos de co-evaporación de sus especies metálicas sobre sustratos de vidrio. El efecto de las condiciones de preparación sobre las propiedades estructurales y composición química han sido analizados y obtenidos a partir de difracción de rayos-X (XRD) y espectroscopia de electrones Auger (AES). Los resultados revelan que todos los compuestos crecen con estructura ortorrómbica, a diferencia del SnS2 y el CIGS, que crecen con estructura hexagonal y tetragonal, respectivamente. Los resultados composicionales revelaron que a partir de la deconvolución de sus picos se encontraron fases asociadas a Cu2Se y In2Se3