Estudio XPS para el crecimiento de películas delgadas de CZTS por medio del método de coevaporación PVD

Este estudio muestra la preparación de diferentes películas delgadas de Cu 2 ZnSnS 4, por medio de la coevaporación de metales (Cu, Sn and Zn) en atmósferas de azufre, y en tres pasos de formación de sulfuro. Los mejores resultados se obtuvieron mediante la secuencia Cu/Sn/Zn, la cual tiene una sola fase kesterita, de acuerdo con la caracterización XRD. Se realizaron análisis de la superficie por medio de una espectroscopia de fotoelectrones emitidos por rayos X (XPS) sobre el crecimiento de películas policristalinas delgadas Cu 2 ZnSnS 4 , con una secuencia Cu/Sn/Zn. Se encontraron energías de enlace nuclear de 161.5 eV, 486.1 eV, 932.4 eV y 1021.6 eV para S 2p 3/2 , Sn 3d 5/2 , Cu 2p 3/2  y Zn 2p 3/2 , respectivamente. Los análisis SEM y EDS muestran la morfología y la composición elemental de la Kesterita CZTS con pérdidas Sn, resultando en una estructura pobre en Cu y rica en Zn. Las eficiencias de las celdas solares fueron de h=1.6% para un dispositivo Mo/CZTS/CdS/ZnS/ITO y de h=1.2% para un dispositivo Mo/CZTS/CdS/ZnS/ITO, usando la secuencia de evaporación Cu/Sn/Zn. Estos resultados demuestran el crecimiento en el uso del material  emiconductor kesterita CZTS como una película absorbente en dispositivos de celdas solares fabricados por medio de una tecnología de películas delgadas.