Effect of Cd doping on the structural, optical, and photovoltaic properties of SnS films

材料科学 微晶 兴奋剂 晶格常数 带隙 分析化学(期刊) 正交晶系 薄膜 电介质 结晶度 化学浴沉积 晶体结构 结晶学 光学 衍射 纳米技术 光电子学 复合材料 化学 物理 色谱法 冶金
作者
Shahar Bano,M.I. Khan,Hind Albalawi,Ghalib ul Islam,Muhammad Hussnain Siddique,Tanveer Ahmad,Huda Alkhaldi,Lamia Ben Farhat,R. Ahson,Saddam Hussain
出处
期刊:Journal of materials research and technology [Elsevier BV]
卷期号:19: 1982-1992 被引量:36
标识
DOI:10.1016/j.jmrt.2022.05.137
摘要

This paper reports the fabrication of (0 wt. %, 0.5 wt. %, 1 wt. %, 1.5 wt. %, and 2 wt. %) cadmium-doped tin sulphide (Cd-SnS) thin films using sol-gel technique via green synthesis route. Aloe vera gel is used as a green extract to fast fabricate Cd-SnS films. X-ray diffraction (XRD), UV-Vis spectrophotometer, four-point probe method, and J-V measurements are used to determine the crystallographic structure, optical, electrical, and photovoltaic properties, respectively. Here, the detailed structure properties like crystallite size, dislocation line density, d-spacing, and lattice constants of pure and Cd-SnS films are calculated. XRD confirmed the Cd doping in SnS with an orthorhombic structure. The film of 1.5% Cd-SnS showed good structural properties like large crystallite size (29 nm), small d-spacing (2.82 Å), small dislocation line density (1.18 × 1015 m−2), and lattice constants (a = 11.86 Å, b = 3.92 Å, c = 4.33 Å). Optical parameters like bandgap energy (Eg), extinction coefficient (k), refractive index (n), and dielectric constants (n) are calculated by using a UV-Vis spectrophotometer. Cd doped decreased the Eg of SnS. The low value of Eg (1.40 eV) is observed by 1.5% of Cd doping in SnS. A four-point probe approach is used to evaluate the sheet resistivity of Cd-SnS thin films at ambient temperature. The reduced value of sheet resistivity (1.3 × 104 Ω-cm) is achieved at 1.5% Cd doping. Solar cells of these films are fabricated. The geometry of the Cd-SnS solar cell is glass/FTO/TiO2/SnS/P3HT/Au. The open-circuit voltage (Voc), fill factor (FF), efficiency (η), and short circuit current density (Jsc) of solar cells are determined using a J-V curve. For pure SnS based solar cells, Voc is 0.702 V, Jsc is 2.04 mA cm−2, FF is 0.578, and η is 0.82%. All the factors except Voc are increased by Cd doping. The highest efficiency (1.34%) is obtained using a 1.5% Cd-doped SnS film-based solar cell. This efficiency is 61% higher than pure SnS based solar cells. These cells have a low-cost and long life time because there is no chemical corrosion like dye-sensitized solar cells.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
sy发布了新的文献求助10
1秒前
雅玲发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
嘻嘻哈哈应助红心柚2026采纳,获得10
2秒前
小二郎应助仄小言采纳,获得10
3秒前
nn发布了新的文献求助10
5秒前
WSD发布了新的文献求助10
7秒前
英姑应助蓝色天空采纳,获得10
8秒前
9秒前
14and15应助Johnlian采纳,获得30
9秒前
科研助理795应助vvcclv采纳,获得10
9秒前
清秀忆枫完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
herschelwu发布了新的文献求助20
11秒前
拍不醒的薄荷完成签到,获得积分10
11秒前
lihaobo02完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
unbitten2630完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
Owen应助乔雪采纳,获得10
15秒前
清秀忆枫发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
16秒前
17秒前
橙子完成签到,获得积分10
18秒前
lazycath03发布了新的文献求助10
18秒前
Lz3m发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
jacky完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
23完成签到 ,获得积分10
21秒前
蓝色天空发布了新的文献求助10
21秒前
嘻嘻哈哈应助红心柚2026采纳,获得10
22秒前
听话的丹彤给量子星尘的求助进行了留言
23秒前
周美言发布了新的文献求助10
24秒前
落后雁菱发布了新的文献求助30
24秒前
sy完成签到,获得积分10
24秒前
隐形的凡阳完成签到,获得积分10
25秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Introducing the Learning Sciences 600
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7321683
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8937236
关于积分的说明 18947777
捐赠科研通 6979745
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214816
关于科研通互助平台的介绍 2382425
邀请新用户注册赠送积分活动 2194081