PELICULAS DELGADAS DE Cu2ZnSnS4OBTENIDAS POR ELECTRODEPOSICION

YESICA DI IORIO; RICARDO MAROTTI; K. CASTAÑEDA; MATIAS VALDÉS; MARCELA VAZQUEZ; GONZALO PERELSTEIN

Cordoba

Congreso; SAM CONAMET 2016; 2016

Se prepararon películas delgadas de Cu2ZnSnS4 (CZTS) sulfurizando precursores metálicos CuZnSn (CZT) previamente co-electrodepositados. Se emplearon tiempos de electrodeposición de entre 10 y 40 minutos para variar los espesores de la película y estudiar su influencia en la composición, estructura y morfologíade las películas. Tanto los precursores CZT como las películas de CZTS se caracterizaron por DRX, EDS, espectroscopia Raman y microscopia electrónica. El tiempo de electrodeposición afecta significativamente la composición química del CZT, especialmente el contenido de Cu y Sn. Resultados de DRX muestran laformación de un compuesto bimetálico (Cu5Zn8) mientras que el estaño parece estar en estado amorfo. Se observa una morfología tipo coliflor en las películas precursoras, especialmente en tiempos de deposición largos. Esto está relacionado con un mecanismo de electrodeposición controlado por transferencia de masa. Después del sulfurizado la morfología cambia y se observan partículas redondeadas y una estructura bicapa con una capa interna compacta, de estructura más refinada (partículas de tamaño nanométrico), y una capa externa con partículas de tamaño micrométrico. Los ensayos de microscopía Raman, DRX y EDSconfirman la formación de CZTS cristalino luego del sulfurizado. Además, se observa la formación de Cu2S como fase secundaria que co-existe en la película. Los mapas Raman sugieren que el aumento del tiempo de electrodeposición del precursor aumenta la cantidad de fase secundaria en la película después delsulfurizado. Empleando espectros de transmitancia en el IR se estimaron valores de energía de bandgap de entre 1,47 y 1,51 eV. El espesor de la película precursora aumenta casi diez veces al variar el tiempo de deposición de 10 a 40 minutos. Esto sugiere una alta tasa de deposición cuando se compara con resultados previos en la literatura para métodos similares de co-electrodeposición, y es compatible con los requisitos de alto rendimiento de la industria.