مناقشة اطروحة طالب الدكتوراه مروان رشيد عباس من قسم علوم الفيزياء           

جرت على قاعة المرحوم الاستاذ سالم عبدالحميد مناقشة اطروحة طالب الدكتوراه مروان رشيد عباس من قسم علوم الفيزياء ، والموسومة :

دراسة الخصائص الفوتوالكترونية والفيزيائية للمفرق الهجيني AgInTe2/Si

وتألفت لجنة المناقشة من التدريسيين الأفاضل :

ا.د.  سمير عطا مكي                       رئيسا

ا.د. علية عبدالمحسن شهاب               عضوا

ا.د. سلمى محمد حسين                     عضوا

ا.م.د.بتول درعم بلاوة                          عضوا

ا.م.د.بشرى كاظم حسون                   عضوا

ا.م.د. ايمان حميد خضير                    عضوا ومشرفا

خلاصة

تم تحضير سبيكة للمركب الثلاثي (AIT) (AgInTe2) المكونة من عناصر (الفضة Ag) و (الانديوم In) و (التيريليوم Te2) بنسب وزنية (1:1:2) على التوالي عن طريق خلط العناصر ووضعها في انبوبة من الكوارتز بضغط (10-3Torr) ثم وضعت الانبوبة في فرن كهربائي بصورة مائلة بدرجة حرارة (970 K) لمدة ثلاث ساعات , ومن ثم تم تحضير عينات مشوبة بنسبة (x=0.3,0.5,0.7) لغرض تحسين الخصائص التركيبية والبصرية والكهربائية حيث اجريت فحوص الاشعة السينية (XRD) و تبين ان الاغشية تمتلك تركيبا رباعيا (Tetragonal) وذات توجه سائد (112).

      تم ترسيب أغشية (AIT) بأسماك مختلفة nm(150,300,450) بدرجة حرارة الغرفة باستخدام تكنولوجيا التبخير الحراري في الفراغ , حيث رسبت على قواعد زجاجية لدراسة الخصائص البصرية والتركيبية والكهربائية, تم الترسيب على قواعد سليكونية لتصنيع الخلايا الشمسية .

       تم استعمال مطياف (EDAX) في تحديد نوعية ونسب المكونات الاغشية المحضرة كافة , وكذلك تم استعمال مجهر القوة الذرية لدراسة الخصائص السطحية ووجد ان الحجم الحبيبي يزداد بزيادة نسبة التشويب وكذلك بزيادة درجة حرارة التلدين .

      تم استعمال طيف النفاذية كدالة للطول الموجي في حساب الثوابت البصرية ضمن المدى      nm(1100-400) , وكذلك حساب قيم فجوة الطاقة لجميع الاغشية المحضرة , حيث وجد ان قيمة فجوة الطاقة تقل بزيادة درجة حرارة التلدين وكذلك تقل بزيادة نسبة التشويب .وكانت اقل قيمة لفجوة الطاقة عند السمك (150nm) ودرجة حرارة تلدين (673K) حيث كانت بحدود (1.28eV) .

    تم حساب الثوابت البصرية كمعامل الامتصاص , معامل الخمود , معامل الانكسار , وثابت العزل بجزأيه الحقيقي والخيالي كدالة للطول الموجي .

    عند دراسة الخصائص الكهربائية وجد ان جميع أغشية (AIT) لها اليتان للانتقال الالكتروني , وبالتالي فأنها تمتلك طاقتي تنشيط  هما, الاولى تقع خلال المدى الحراري K(300-405) ,بينما تقع طاقة التنشيط الثانية خلال المدى الحراري K(405-490) .

    أظهرت نتائج هول ان جميع الاغشية كانت من النوع (p-type) , وان الزيادة في درجة حرارة التلدين تؤدي الى نقصان معامل هول وزيادة في تركيز نواقل الشحنة حيث كانت اعلى قيمة لتركيز نواقل الشحنة عند سمك (300nm) .

    صنعت الخلية من المفرق الهجين (p-AgInTe2/n-Si) الناتجة من ترسيب أغشية سبيكة المركب (AIT) بسمك مختلف على قواعد سليكونية ذات بلورة أحادية الاتجاه (111) من النوع (n-type) .

   أثبتت مخرجات قياسات سعة – جهد بأن المفرق المصنع كان من النوع الحاد , وان الزيادة في السمك ودرجة حرارة التلدين تؤدي الى نقصان عرض منطقة الاستنزاف وانخفاض قيمة جهد البناء الداخلي وزيادة سعة المفرق . وعند الاضاءة بينت خصائص (تيار- جهد) ان الخلية الشمسية ذات السمك 300nm وبدرجة حرارة تلدين (673 K ) وتمتلك اعلى كفاءة (5.74%=ƞ) مقارنة ببقية الأسمك ودرجات حرارة التلدين, وعند التشويب بعنصر الالمنيوم لوحظ تحسن في أداء الخلية الشمسية حيث كانت اعلى كفاءة للخلية هي (7.02%=ƞ) عند x=0.7 وبعد طلائها بمادة مضادة للانعكاس (TiO2) ارتفعت الكفاءة الى  (7.6%=ƞ).  

وحضر المناقشةجمع من التدريسيين وطلبة الدراسات العليا وذوي الطالب والضيوف الكرام .تمنياتنا للطالب الموفقية والنجاح.

---

The PhD. Dissertation Discussion Marwan Rasheed Abbas in the department of  physics

At the hall of the late prof.Dr.Salim AbdulHameed ,the PhD. Dissertation Discussion Marwan Rasheed Abbas in the department of  physics entitled (Study Physical and Opto electronic Properties of AgInTe2/Si Heterojunction )has been discussed

The discussion committee:

Prof.Dr.Sameer Atta Maki    head

Prof.Dr.Alia Abdulmuhsen Shihab   member

Prof.Dr. Salma Abdulmuhsen Shihab      member

Prof.Dr.Salma Mohammed Hussien   member

Asst.prof.Dr. Batool Buram Balwat   member

Asst.prof.Dr.Bushra Kadum Hasoon    member

Asst.prof.Dr.Eman Hameed Khudair    supervisor member

The Abstract

The optical properties measurements showed that the thin films (AIT) have

High absorbance over the visible region wavelengths of (400-700 nm). The

Calculated energy gap in the case of allowed direct transition showed that a low

value of energy gap when increase the thickness and annealing temperature ,

Lower value of the energy gap is

Gated at thickness of (150nm) and annealing

Temperature of (673 K) was about (1.28 eV).

Optical constants such us absorption coefficient, extinction coefficient,

Refraction coefficient and dielectric constant (real and imaginary parts) where

Calculated as a function  of wavelength.

The electrical properties measurements showed that all thin films (AIT) have

Two mechanisms to the electronic transition, therefore they have two activation

Energy, the first activation energy be during the temperature range of (300 – 405

) K, while the second activation energy be during the temperature range (405 –

490) K. The Hall Effect results showed that all thin films where of the (P-type),

Annealing temperature rises up lead to a decreased in Hall coefficient and a high

Concentration of charge carriers. When increasing thickness, the higher value of

concentration of charge carriers was at thickness of (300 nm).

By use thermal evaporation technology in vacuum, a solar cell where

manufactured from heterojunction (p-

AgInTe2/

n-Si) which achieved by the

deposition of the composite alloy thin films (AIT) with deferent thicknesses on a

single crystal silicon substrate with direction (111) of the (n-type).

While (capacity- voltage) characteristics outputs proved that the manufactured

Junction was abrupt type, , increasing thickness and annealing temperature leads

to decrease the depletion layer and decrease value of the internal build-potential

And increase in the capacity .At illumination (current- voltage) characteristics

Showed that the solar cell, with thin films thickness (t=300 nm) and annealing

Temperature of (T=673 K), has highest efficiency (. = 5.74%) compared to the

Other solar cells that, which It has been prepared with deferent thicknesses and

Annealing temperature. When add component of aluminum at the ratio (x=0.7)