Развитие технологии синтеза халькогенидных кристаллов Cu2ZnSnS4 и Cu2ZnSnSe4 для тонкопленочных солнечных элементов
Full Name of the work head: Уралбеков Болат Муратович
Исполнители проекта:
: Некоммерческое акционерное общество "Казахский национальный университет имени аль-Фараби"
Inventory number: 0222РК00195
Registration number: 0120РК00097
Keywords: Кристаллохимия,Кристаллы Cu2ZnSnS4 и Cu2ZnSnSe4,Раствор-расплавленный метод,Солнечная энергетика,Солнечные элементы
В соответствии с календарным планом были изучены влияния состава шихты и типа растворителя на стехиометрию получаемых кристаллов. Для исследования влияния состава шихты на стехиометрию кристаллов были апробированы два способа. Первый – путем добавления в шихту избытка Cu, Zn или Sn и его дальнейшей изотермической перекристаллизацией; второй – добавлением селенида цинка в шихту и его дальнейшей перекристаллизацией в градиенте температур. Во всех случаях в качестве растворителя использовалась эвтектическая смесь солей KI-KCl. Для получения твердых растворов был разработан инновационный подход, заключающийся в проведении сульфидизации селенового кестерита в безвакуумных условиях, что позволяет сократить экономические и технологические нужды.
В работе установлены оптимальные температурные режимы для получения качественных монофазных кристаллов кестерита. Был разработан способ получения монокристаллических зерен кестерита и его твердых растворов в без вакуумных условиях. Электрохимическим методом была выявлена фоточувствительность получаемых кристаллов. Данные материалы могут найти применение при производстве солнечных батареи технологией монозернового слоя (Monograin sloar cell), а также использоваться в качестве мишени в технологии магнетронного распыления.