داود رئوفی

امروزه استفاده از نسل جدید ابزارهای فوتوولتائیک در تولید انرژی تجدیدپذیر مرسوم شده است. اساس کار این ابزار عبور نور و فرآیند جدائی بار از لایه ی میانی دو ماده با مکانیزم رسانش متفاوت و در نتیجه تبدیل مستقیم نور خورشید به الکتریسیته است. در ساخت سلول های فوتوولتائیک (PV)از نیم رساناها استفاده می شود. لایه های رسانای شفاف ITO ( اکسید ایندیوم آلاییده با قلع) که یک نیم-رسانا از نوع n با گاف انرژی پهن حدوداًeV 3 Eg >می باشد [1] با برخورداری از خواصی نظیر درصد عبور بالا در ناحیه ی مرئی ( بیش از 80%~) [2]، تحرک پذیری بالای حامل های بار و رسانندگی بالا با پایداری مکانیکی گزینه ی مناسبی برای کاربرد در این حیطه می-باشد. لایه نازک ITO مورد مطالعه در این پژوهش به روش تبخیر با پرتو الکترونی واکنش پذیر، بر روی یک بستره ی شیشه ای لایه نشانی شد. ماده هدف SnO2: In2O3 با نسبتهای وزنی 90% In2O3(اکسید ایندیوم) و 10% SnO2 (اکسید قلع) به عنوان چشمه ی تبخیر مورد استفاده قرار گرفت. همچنین، لایه نمونه پس از انباشت در دمای اتاق دردمای oC300 و در مجاورت هوا به مدت یک ساعت حرارت دهی شد. اندازه گیری مقاومت سطحی، طیف عبوری و بازتابی این لایه به ترتیب با استفاده از یک دستگاه گمانه چهار-نقطه ای (Four-point probe) و یک طیف سنج نوری دو پرتوی به منظور تعیین شفافیت لایه انجام شد، که مقدار /47 برای مقاومت سطحی (Rs) و درصد عبوری در حدود 84% (در طول موج nm 500) به دست آمد. مورفولوژی سطحی لایه نمونه قبل و بعد از حرارت دهی با استفاده از میکروسکوپ نیرو اتمی (AFM) در مد تماسی، مورد بررسی قرار گرفت. برای محاسبه ی گاف انرژی، Eg از وابستگی ضریب جذب  به طول موج فرودی بر لایه استفاده شد، به عبارتی با داشتن طیف عبوری و ضخامت لایه، ضریب جذب محاسبه گردید و با ترسیم نمودار 2(h) بر حسب hمطابق با رابطه تاک (Tauc)و با برون یابی نمودار مذکور در لبه جذب گاف انرژی (Eg) به دست آمد. گاف انرژی با استفاده از طیف عبوری برای نمونه ی مورد نظر89/3 الکترون ولت محاسبه شد. خواص فیزیکی مواد نیم رسانا تا حد زیادی به اندازه ذرات، ساختار و ریخت شناسی بستگی دارد [3]، به شکلی که کاهش اندازه ذرات سبب افزایش گاف انرژی می شود لذا جذب در طول موجهای کوتاه تر رخ می دهد. با بررسی تصاویر حاصل از AFM می توان دریافت با حرارت دهی ناهمواری سطح ل