Published February 27, 2022
| Version v1
Publication
Open
Influence of Precursor Temperature on Bi Doped ZnSe Material via Electrochemical Deposition Technique for Photovoltaic Application
- 1. University of Nigeria
- 2. Benue State University
- 3. Nnamdi Azikiwe University
- 4. Nile University of Nigeria
Description
In this study, Bismuth (Bi) doped ZnSe thin films were deposited on conducting glass substrates by electrochemical deposition technique and the influence of precursor temperature (room, 50, 55, 60 oC) on their optical and structural properties were systematically studied using the combined effect of X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM) and UV-VIS spectrophotometer. The XRD patterns show a face-centred cubic structure indexed with peaks at (220), (221) and (300). The grain size was in the range of 3.24056 to 4.60481 nm with a lattice constant of 7.189Å. The material deposited at room, 500C, 550C, and 600C reveals agglomeration of particle on the surface of the substrate indicating uniform deposition. The optical spectra show that at different temperature (say room, 50oC, 55oC and 60oC), the absorbance and reflectance of BiZnSe thin films decreases with increase in wavelength of the incident radiation while the transmittance shows direct proportionality with the increase in wavelength. The bandgap demonstrated an increase in the range 1.75-2.25 eV with increase in temperature.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
في هذه الدراسة، تم ترسيب أغشية رقيقة من ZnSe مخدرة بالبزموت (Bi) على ركائز زجاجية موصلة بواسطة تقنية الترسيب الكهروكيميائي وتم دراسة تأثير درجة حرارة السلائف (الغرفة، 50، 55، 60 درجة مئوية) على خصائصها البصرية والهيكلية بشكل منهجي باستخدام التأثير المشترك لحيود الأشعة السينية (XRD) ومجهر المسح الإلكتروني (SEM) ومطياف الأشعة فوق البنفسجية. تُظهر أنماط XRD بنية مكعبة تتمحور حول الوجه مفهرسة مع قمم عند (220) و (221) و (300). كان حجم الحبيبات في حدود 3.24056 إلى 4.60481 نانومتر مع ثابت شبكي قدره 7.189 Å. تكشف المادة المترسبة في الغرفة، 500C، 550C، و 600C عن تكتل الجسيمات على سطح الركيزة مما يشير إلى ترسب منتظم. تُظهر الأطياف الضوئية أنه عند درجة حرارة مختلفة (على سبيل المثال الغرفة، 50 درجة مئوية، 55 درجة مئوية و 60 درجة مئوية)، تقل امتصاص وانعكاس الأغشية الرقيقة BiZnSe مع زيادة الطول الموجي للإشعاع الساقط بينما تظهر النفاذية تناسبًا مباشرًا مع الزيادة في الطول الموجي. أظهرت فجوة النطاق الترددي زيادة في النطاق 1.75-2.25 فولت مع زيادة في درجة الحرارة.Translated Description (French)
Dans cette étude, des films minces de ZnSe dopés au bismuth (Bi) ont été déposés sur des substrats en verre conducteurs par technique de dépôt électrochimique et l'influence de la température du précurseur (température ambiante, 50, 55, 60 oC) sur leurs propriétés optiques et structurelles a été systématiquement étudiée en utilisant l'effet combiné de la diffraction des rayons X (DRX), du microscope électronique à balayage (MEB) et du spectrophotomètre UV-VIS. Les motifs DRX montrent une structure cubique centrée sur la face indexée avec des pics en (220), (221) et (300). La taille des grains était dans la gamme de 3,24056 à 4,60481 nm avec une constante de réseau de 7,189 Å. Le matériau déposé à la pièce, 500C, 550C et 600C révèle une agglomération de particules à la surface du substrat indiquant un dépôt uniforme. Les spectres optiques montrent qu'à différentes températures (disons à la pièce, 50oC, 55oC et 60oC), l'absorbance et la réflectance des couches minces de BiZnSe diminuent avec l'augmentation de la longueur d'onde du rayonnement incident tandis que la transmittance montre une proportionnalité directe avec l'augmentation de la longueur d'onde. La bande interdite a démontré une augmentation dans la plage 1,75-2,25 eV avec l'augmentation de la température.Translated Description (Spanish)
En este estudio, se depositaron películas delgadas de ZnSe dopadas con bismuto (Bi) sobre sustratos de vidrio conductores mediante técnica de deposición electroquímica y se estudió sistemáticamente la influencia de la temperatura del precursor (ambiente, 50, 55, 60 oC) en sus propiedades ópticas y estructurales utilizando el efecto combinado de difracción de rayos X (XRD), microscopio electrónico de barrido (SEM) y espectrofotómetro UV-VIS. Los patrones de XRD muestran una estructura cúbica centrada en la cara indexada con picos en (220), (221) y (300). El tamaño de grano estaba en el intervalo de 3.24056 a 4.60481 nm con una constante de red de 7.189Å. El material depositado en la sala, 500C, 550C y 600C revela la aglomeración de partículas en la superficie del sustrato, lo que indica una deposición uniforme. Los espectros ópticos muestran que a diferentes temperaturas (por ejemplo, ambiente, 50 ºC, 55 ºC y 60 ºC), la absorbancia y la reflectancia de las películas delgadas de BiZnSe disminuyen con el aumento de la longitud de onda de la radiación incidente, mientras que la transmitancia muestra una proporcionalidad directa con el aumento de la longitud de onda. La banda prohibida demostró un aumento en el rango de 1,75-2,25 eV con el aumento de la temperatura.Files
133.pdf
Files
(1.2 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:e1f44020ef0e54ba7c4524d610506dd3
|
1.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تأثير درجة حرارة السلائف على مادة ZnSe ثنائية المنشطات عبر تقنية الترسيب الكهروكيميائي للتطبيق الكهروضوئي
- Translated title (French)
- Influence de la température du précurseur sur le matériau ZnSe bi-dopé via une technique de dépôt électrochimique pour une application photovoltaïque
- Translated title (Spanish)
- Influencia de la temperatura del precursor en el material de ZnSe bi-dopado a través de la técnica de deposición electroquímica para aplicación fotovoltaica
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4214567843
- DOI
- 10.46481/jnsps.2022.502
References
- https://openalex.org/W105511167
- https://openalex.org/W1923330834
- https://openalex.org/W1970762087
- https://openalex.org/W1979930022
- https://openalex.org/W1990127788
- https://openalex.org/W2000177366
- https://openalex.org/W2005555117
- https://openalex.org/W2012239726
- https://openalex.org/W2023837051
- https://openalex.org/W2051227778
- https://openalex.org/W2059492612
- https://openalex.org/W2074693049
- https://openalex.org/W2076507328
- https://openalex.org/W2078741565
- https://openalex.org/W2087093718
- https://openalex.org/W2136359657
- https://openalex.org/W2139193876
- https://openalex.org/W2153202145
- https://openalex.org/W2158401179
- https://openalex.org/W2625670188
- https://openalex.org/W2899746905
- https://openalex.org/W2957617393
- https://openalex.org/W3009720127
- https://openalex.org/W3037091573
- https://openalex.org/W378256193
- https://openalex.org/W969475758