تحضير الأفلام الرقيقة من سبائك (CdS/ZnS) تم تحسين فعاليتها في التحولات الفوتوكهروكيمياوية

لقد تم تحضير أفلام كبريتيد الزنك والكادميوم الرقيقة شبه الموصلة باستخدام طريقة الترسيب الكيميائي على شرائح من الزجاج الموصل المطلي بفلم من أكسيد القصدير المطعم بالفلور (FTO) . وقد تم تحضير أفلام مختلفة من حيث نسبةالزنك والكادميوم بالإضافة إلى عدد مرات الترسيب على الشريحة الواحدة. وقد تم دراسة خصائص الأفلام المحضرة في الأنظمة الفوتوكهروكيميائية, حيث تم دراسة تأثير الشي (التسخين) عند دراجات حرارة معينة (300، 400 مئوية) ومعدل التبريد على خصائص هذه الأفلام، كما تم بحث خصائص هذه الأفلام بعد تغطيتها بمادة metalloporphyrin) ). وقد بنيت هذه الدراسة على أساس قياس عدة عوامل مثل منحنيات كثافة تيار الظلمة (dark current density) مقابل الجهد، كثافة تيارات الدارة القصيرة (short circuit current) ، كفاءة الخلية في تحويل الضوء إلى كهرباء(conversion efficiency) بالإضافة إلى نتائج التصوير بواسطة الماسح الميكروسكوبي الالكتروني (SEM)، و (XRD)،و PL)). وقد وجد أن الشي قد حسن منحنيات تيار الظلمة ومنحنيات تيار الإضاءة مقابل الجهد لأفلام كبريتيد الزنك والكادميوم الرقيقة شبه الموصلة في الأنظمة الفوتوكهروكيميائية. كما حسن الشي نتائج التصوير بواسطة الماسح الميكروسكوبي الالكتروني. بالإضافة إلى ذلك حسن الشي كثافة تيارات الدارة القصيرة لدى قياسها بعد زمن التعرض للضوء مما أظهر ثباتا أكبر للأفلام التي تمت معالجتها بالشي في مقاومة التحطم الضوئي مقارنة بالأفلام غير المعالجة. كما أن كفاءة الخلية الفوتوكهروكيميائية تحسنت بشكل ملحوظ. ومن بين درجاتالحرارة المستخدمة كانت درجة 300 مئوية هي الأفضل حيث تحسنت منحنيات كثافة تيار الإضاءة وكثافة الخلية بدرجة ممتازة ثم هبطت الى مستويات أقل عند استخدام أفلام تم تبريدها من درجة 400 مئوية. كما وجد أن التبريد البطيء للأفلام المشوية على درجة حرارة 300 مئوية يعطي منحنيات أفضل لكثافة تيار الظلمة وتيار الإضاءة مقابل الجهد و يحسن كفاءة الخلية بدرجة أكبر مقارنة مع التبريد السريع لبعض التراكيز للمواد المتفاعلة. وقد جاءت نتائج التصوير بواسطة الماسح الميكروسكوبي الالكتروني منسجمة مع النتائج السابقة، وقد وجد أن أعلى كفاءة للخلية قد تحققت عن طريق استخدام أفلام تم تبريدها ببطء من درجة حرارة 300 مئوية من بين الدرجات المستخدمة. أما بالنسبة إلى تغطية أفلام كبريتيد الكادميوم و الزنك الرقيقة شبه الموصلة بمادة metalloporphyrin) ) فقد وجد أنها تحسن ثبات سطح الفلم في مقاومة التحطم الضوئي بدرجة كبيرة، حيث يعطي منحنيات أفضل لكثافة تيار الإضاءة مقابل الجهد مقارنة مع الرقائق غير المغطاة بمادة (metalloporphyrin) عندما تكون النسبة Cd/Zn 0.08:0.02.