منصة الرسائل والاطاريح: تحضير أغشية نانوية من أوكسيد النحاس المشوب بثنائي أوكسيد النحاس لتطبيقات الخلايا الشمسية : الخصائص, وتأثير درجة التلدين و التشويب

الخلاصة

في الدراسة الحالية ، حضرت أغشية رقيقة من أوكسيد النحاس(CuO) النقي والمشوب بأوكسيد النحاس الثنائي (Cu2O) بنسب وزنية مختلفة (0.006,0.004,0.002)٪ بتقنية التبخير الحراري تحت ضغط مقداره( -7 10× 1) ملي بار وبمعدل ترسيب (0.5 ) نانومتر بالثانية مُرسبة على قواعد من الزجاج والسيلكون بدرجة حرارة الغرفة وبسمك (75) نانومتر عند درجة حرارة تلدين (200) سيليزي لمدة ساعة ولمدة ساعتين. درست طبوغرافية السطح للغشاء المحضر بوساطة جهاز مجهر القوى الذرية، حيث تم ملاحظه أن بزيادة درجة حرارة التلدين يقل كل من الحجم الحبيبي ومعدل الخشونه من(0.337-0.467) نانومتر ومعدل مربع الجذر من (0.426-0.581) نانومتر ومعدل القطر الذي تم حسابه من خريطة عرض الصور يقل من (1.149-2.143) وكذلك تقل كافة المعاملات بزيادة نسب التشويب لأوكسيد النحاس الثنائي. أظهرت نتائج حيود الاشعة السينية ((XRD بأن جميع الأغشية المحضرة كانت متعددة التبلور وذات تركيب متعامد المحاور عند المستوى (110) عند الزاوية ( (32.162ºالقمة الرئيسية كانت عند الزاوية (32.162º) والتي تعود الى مستوى الانعكاس (110) .اوكسيد النحاس النقي حيث كانت اعظم شدة (100) وبحجم حبيبي (18) نانومتر. اضهرت النتائج نقصان في الحجم الحبيبي مع زيادة نسبة التشويب بأوكسيد النحاس الثنائي .تأثير درجة حرارة التلدين على المركب تم حسابه بوساطة المجهر الالكتروني الماسح بمدى للحجم الحبيبي يتراوح بين ( 15.42 الى 35.05) نانومتر. تم دراسة الخصائص البصرية بتسجيل أطياف الامتصاص بأستخدام مطياف الاشعة فوق البنفسجية المرئية بمدى طول موجي (1100-300) نانو متر، تزداد الامتصاصية بزيادة نسبة التشويب بأوكسيد النحاس الثنائي بينما تقل النفاذية. تقل فجوة الطاقة البصرية من (3.3-3.05) الكترون فولت بعد التلدين لمدة ساعتين وبدرجة حرارة (200) سيليزي. تشير القيم العالية لفجوة الطاقة الى تأثير التكميم. تزداد الثوابت البصرية كمعامل الانعكاس ومعامل الخمود ومعامل الامتصاص بزيادة درجة حرارة التلدين ،تأثير التكميم تولد من خلال فجوة الطاقة المكتسبة الحجم الحبيبي يزداد بزيادة نسبة التشويب باوكسيد النحاس الثنائي. حضر المفرق (CuO:Cu2O/Si) بنسب وزنية مختلفة تبين .النتائج ان الغشاء المحضر بهذه الطريقة يمتلك سطح متجانس. تضمنت الخصائص البصرية قياسات هول. خصائص أضاءه-ظلام ظهرت عند التشويب بأوكسيد النحاس فأن الطاقة لكفاءة التباعد تزداد. وبإعادة ترتيب الزوج الكترون- فجوة وبحساب أن أفضل كفاءة للمفرق المتباين الناتج من القيمة العالية لتيار الدائرة المفتوح وفولتية الدائرة المفتوحة وقد وجد إن أعلى كفاءة تم الحصول عليها عند نسبة تشويب ( 6 % (0.00 هي بقيمة (3.642857) % أن أعلى قيمة لجهد الدائرة المفتوحة V(1.95) للعينة Si (p) المرسب عليها غشاء من النوع (n) و أن أعلى قيمة لتيار الدائرة المفتوحة تكون 0.0180) mA cm-2 ( وأعلى قيمة لعامل المليء تكون (0.7264) عند طاقة تعادل تقريبا ( (100 mW/cm2 .