Nghiên cứu ảnh hưởng của lớp chức năng nano ZnO đến hoạt động của pin mặt trời màng mỏng glass TCO nanoZnO CdS CuInS2 Me lắng đọng bằng phương pháp USPD ILGAR

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

LƯU THỊ LAN ANH

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LỚP CHỨC NĂNG NANO ZnO ĐẾN
HOẠT ĐỘNG CỦA PIN MẶT TRỜI MÀNG MỎNG
GLASS/TCO/NANO ZnO/CdS/CuInS2/Me

Chuyên ngành: Vật lý kỹ thuật
Mã số:
62520401

LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ KỸ THUẬT

Hà Nội - 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

LƯU THỊ LAN ANH

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LỚP CHỨC NĂNG NANO ZnO ĐẾN
HOẠT ĐỘNG CỦA PIN MẶT TRỜI MÀNG MỎNG
GLASS/TCO/NANO ZnO/CdS/CuInS2/Me

Chuyên ngành: Vật lý kỹ thuật
Mã số:
62520401

LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

GS.TS Võ Thạch Sơn

Hà Nội - 2014


1

Mục lục
Danh mục ký hiệu và chữ viết tắt ...................................................................................................... 4
Danh mục các bảng ............................................................................................................................. 7
Danh mục các hình vẽ, đồ thị ............................................................................................................. 8
MỞ ĐẦU ...........................................................................................................................................12
CHƢƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU .............................................................................. 16
1.1 Năng lƣợng mặt trời - nguồn năng lƣợng của tƣơng lai .......................................................16
1.2 Hiệu ứng PV (PhotoVoltaic Effect) và linh kiện quang điện sử dụng hiệu ứng PV............19
1.3 Cơ sở vật lý của pin mặt trời ......................................................................................................21
1.3.1 Nguyên lý hoạt động ........................................................................................................................ 21
1.3.2 Đặc trƣng J-V.................................................................................................................................... 21
1.4 Pin mặt trời màng mỏng chalcopyrite .......................................................................................29
1.4.1 Cấu trúc của pin mặt trời màng mỏng chalcopyrite...................................................................... 29
1.4.2 Vật liệu chalcopyrite......................................................................................................................... 30
1.5 Pin mặt trời màng mỏng cấu trúc nano .....................................................................................32
1.5.1 Các tính chất cơ bản của vật liệu cấu trúc nano............................................................................. 32
1.5.2 Giản đồ năng lƣợng của pin mặt trời cấu trúc nano ...................................................................... 36
1.5.3 Các cấu hình pin mặt trời cấu trúc nano ......................................................................................... 37
1.6 Vật liệu kẽm oxide (ZnO) ..........................................................................................................38
1.6.1 Vật liệu ZnO...................................................................................................................................... 38

1.6.2 Công nghệ lắng đọng các lớp chức năng của pin mặt trời ........................................................... 41
Kết luận chƣơng ................................................................................................................................45
CHƢƠNG 2 NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ LẮNG ĐỌNG CÁC LỚP CHỨC NĂNG
TRONG CẤU TRÚC PMT MÀNG MỎNG ...............................................................................46
2.1 Nghiên cứu lắng đọng màng nano ZnO bằng phƣơng pháp USPD ........................................47
2.1.1 Thực nghiệm ..................................................................................................................................... 47
2.1.1.1 Chuẩn bị hóa chất .......................................................................................................................... 47
2.1.1.2 Lắng đọng màng nano ZnO ......................................................................................................... 48
2.1.2 Kết quả và thảo luận ......................................................................................................................... 48
2.1.2.1 Lựa chọn dung môi ....................................................................................................................... 48
2.1.2.2 Ảnh hƣởng của các anion ............................................................................................................. 53
2.1.2.3 Ảnh hƣởng của nhiệt độ lắng đọng ............................................................................................. 57
2.1.2.4 Ảnh hƣởng của loại đế .................................................................................................................. 62
2.1.2.5 Ảnh hƣởng của tốc độ lắng đọng................................................................................................. 65


2
2.1.2.6 Ảnh hƣởng của nồng độ muối kẽm............................................................................................. 67
2.1.2.7 Ảnh hƣởng của sự pha tạp In và Al ............................................................................................. 69
2.2 Nghiên cứu lắng đọng lớp hấp thụ CuInS2 bằng phƣơng pháp USPD.........................................73
2.2.1 Chuẩn bị hóa chất ............................................................................................................................. 73
2.2.2 Lắng đọng màng CuInS2 ................................................................................................................. 73
2.2.3 Kết quả và thảo luận ......................................................................................................................... 74
2.3 Nghiên cứu lắng đọng lớp đệm CdS bằng phƣơng pháp USPD-ILGAR .............................78
2.3.1 Tại sao lại cần lớp đệm trong pin mặt trời màng mỏng................................................................ 78
2.3.2 Màng CdS.......................................................................................................................................... 78
2.3.3 Lắng đọng lớp đệm nano CdS bằng phƣơng pháp USPD-ILGAR ......................................... 79
2.3.3.1 Chuẩn bị hóa chất .......................................................................................................................... 79
2.3.3.2 Thực nghiệm .................................................................................................................................. 79
2.3.4 Kết quả và Thảo luận ....................................................................................................................... 79

CHƢƠNG 3 KHẢO SÁT CÁC PHÂN BIÊN ZnO/CdS VÀ CdS/CuInS2
BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHỔ TRỞ KHÁNG PHỨC CIS ................................................ 84
3.1 Phƣơng pháp phổ trở kháng phức CIS......................................................................................84
3.2 Ứng dụng phƣơng pháp phổ trở kháng phức để nghiên cứu các linh kiện cấu trúc lớp ......86
3.3 Thực nghiệm................................................................................................................................88
3.3.1 Chuẩn bị mẫu ...........................................................................................................................88
3.3.2 Khảo sát các phân biên ZnO/CdS và CdS/CuInS2 ...............................................................88
3.4 Kết quả và thảo luận ...................................................................................................................90
3.4.1 Khảo sát phổ CIS của hệ vật liệu Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2/Ag ........................90
3.4.2 Mơ hình hóa hệ vật liệu Ag/ITO/ZnO/CdS/CuInS2/Ag ......................................................90
Kết luận chƣơng ............................................................................................................................. 100
CHƢƠNG 4 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM PIN MẶT TRỜI CẤU TRÚC
NANO HỆ GLASS/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2 ............................................................... 101
4.1 Thiết kế pin mặt trời cấu trúc lớp kiểu Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2/Me… …….. 101
4.1.1 Mơ hình số ............................................................................................................................ .101
4.1.2 Chƣơng trình mô phỏng SCAPS ............................................................................................... .
4.1.3 Thiết kế pin mặt trời màng mỏng cấu trúc nano ................................................................ 104
4.1.3.1 Lựa chọn cấu trúc ........................................................................................................................ 104
4.2 Chế tạo pin mặt trời màng mỏng cấu trúc Glass/ ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2/Me ..113
4.2.1 Đặc trƣng quang điện của pin mặt trời màng mỏng hệ Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2 ... 115
4.2.1.1 Ảnh hƣởng của chiều dày lớp hấp thụ CuInS2 ......................................................................... 115
4.2.1.2 Ảnh hƣởng của lớp cửa sổ nano ZnO ....................................................................................... 118


3
Kết luận chƣơng ............................................................................................................................. 119
KẾT LUẬN .................................................................................................................................... 121
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................................ 122
Danh mục các cơng trình đã cơng bố của Luận án ..................................................................... 134
Phụ lục……………………………………………………………………………… ……134

4

Danh mục ký hiệu và chữ viết tắt
Danh mục các ký hiệu

Ký hiệu

Tên tiếng Anh

Tên tiếng Việt

A

Quality factor

Hệ số phẩm chất

D

Average crystallite size

Kích thƣớc tinh thể trung bình

E

Energy

Năng lƣợng

e

Electron

Điện tử

EA

Ionization energy

Năng lƣợng ion hóa

EC

Conduction band energy

Năng lƣợng vùng dẫn

EF

Fermi energy

Năng lƣợng Fermi

Eg

Optical band gap energy

Độ rộng vùng cấm quang

EV

Valence band energy

Năng lƣợng đỉnh vùng hoá trị

ff

fill factor

Hệ số điền đầy

h

Hole

Lỗ trống

J

Current density

Mật độ dòng

Jmax

Current density at maximum power
output

Mật độ dòng ở công suất ra cực đại

JSC

Short circuit current density

Mật độ dòng ngắn mạch

R

Resistance between the contacts

Điện trở tiếp xúc

RS

Serial resistance

Điện trở nối tiếp

Rsh

Shunt resistance

Điện trở ngắn mạch

Rsheet

Sheet resistance

Điện trở bề mặt

t

Time

Thời gian

T

Transmitance

Độ truyền qua

TA

Absolute temperature

Nhiệt độ tuyệt đối

TC

Calcined temperature

Nhiệt độ ủ


5

Te

Enviromental temperature

Nhiệt độ làm việc, nhiệt độ môi
trƣờng

TS

Substrate temperature

Nhiệt độ đế

V

Voltage

Điện áp

Vmax

Voltage at maximum power output

Điện áp ở công suất ra cực đại

VOC

Open circuit voltage

Điện áp hở mạch



Absorption coefficient

Hệ số hấp thụ



Thickness

Chiều dày



Conversion efficiency of the solar cell

Hiệu suất chuyển đổi của pin mặt trời

λ

Wavelength

Bƣớc sóng

λex

Excitation wavelength

Bƣớc sóng kích thích

e

Electron mobility

Độ linh động điện tử

p

Hole mobility

Độ linh động lỗ trống



Resistivity

Điện trở suất


6

Danh mục các chữ viết tắt

Ký hiệu

Tên tiếng Anh

Tên tiếng Việt

AFM

Atomic Force Microscope

Hiển vi lực nguyên tử

CBD

Chemical Bath Deposition

Lắng đọng bể hóa học

CH

Chacopyrite structure

Cấu trúc Chacopyrite

CIS

Complex Impedance Spectroscopy

Phổ trở kháng phức

CVD

Chemical vapour deposition

Lắng đọng từ pha hơi hóa học

EDX

Energy Dispersive X-ray

Tán sắc năng lƣợng tia X

ETA

Extremely thin absorber

Chất hấp thụ chiều dày rất mỏng

FESEM
FTO

Field Emission Scanning Electron
Hiển vi điện tử quét phát xạ trƣờng
Microscope
Tin oxide doped Fluorine

Ôxit thiếc pha tạp Flo

FWHM

Full width at half maximum

Độ rộng bán cực đại

ILGAR

Ion Layer Gas Reaction

Phản ứng pha khí lớp ion

ITO

Tin oxide doped Indium

Ơxit thiếc pha tạp Indi

IZO

Zinc oxide doped Indium

Ôxit kẽm pha tạp Indi

PV

Photovoltaic Effect

Hiệu ứng quang điện

Solar cells

Tế bào mặt trời

PMT
SCAPS1D

Solar Cell CAPacitance Simulator in CAP-mô phỏng một chiều pin mặt
1 Dimension

trời

SEM

Scanning Electron Microscope

Hiển vi điện tử quét

SPD

Spray Pyolysis Deposition

Phun phủ nhiệt phân

TCO

Transparent conducting oxide

Ơxít dẫn điện trong suốt

USPD

Ultrasonic Spray Pyolysis Deposition Phun phủ nhiệt phân hỗ trợ siêu âm

UV-VIS
XRD

UV-VIS Spectrophotometer

Máy quang phổ hấp thụ UV-VIS

X-ray diffraction

Nhiễu xạ tia X


7

Danh mục các bảng
Bảng 1.1 Dự báo công suất năng lượng tái tạo năm 2030-2035 và năm 2050 [143] ........ 18
Bảng 1.2 Các thông số đặc trưng của PMT CuInS2 lý tưởng và PMT CuInS2 thực đạt
hiệu suất cao nhất hiện nay [71],[153] ................................................................................ 31
Bảng 1.3 Một số tính chất vật lý của vật liệu ZnO .............................................................. 39
Bảng 2.1 Bảng tóm tắt các phương pháp sử dụng để khảo sát các lớp chức năng ............ 46
Bảng 2.2 Danh mục các hóa chất sử dụng.......................................................................... 47
Bảng 2.3 Trị số đường kính aerosol phụ thuộc loại dung môi ........................................... 48
Bảng 2.4 Các kiểu dao động của màng nano ZnO ............................................................. 51
Bảng 2.5 Các thơng số kích thước màng ZnO phụ thuộc nhiệt độ lắng đọng .................... 59
Bảng 2.6 Hàm lượng của các nguyên tố trong các mẫu ..................................................... 70
Bảng 2.7 Thông số điện của các mẫu ................................................................................. 72
Bảng 2.8 Danh mục hóa chất sử dụng ................................................................................ 73
Bảng 2.9 Các thông số cấu trúc và kích thước tinh thể của các mẫu CIS-06, CIS-08, CIS-12,
CIS-21 và CIS-26 ................................................................................................................. 74
Bảng 2.10 Thành phần các nguyên tố trong các mẫu CIS-06, CIS-08, CIS-12, CIS-21, CIS-26 . 75
Bảng 2.11 Các thông số điện của mẫu lắng đọng với chiều dày khác nhau ...................... 78
Bảng 2.12 Danh mục hóa chất sử dụng .............................................................................. 79
Bảng 2.13 Các thơng số điện của các mẫu CdS lắng đọng ................................................ 82
Bảng 3.1 Số liệu mô phỏng theo sơ đồ tương đương của hệ vật liệu
Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2/Ag .................................................................................. 91
Bảng 4.1 Các thông số đầu vào mô phỏng ảnh hưởng của nhiệt độ Te ............................ 106

Bảng 4.2 Kết quả mô phỏng theo nhiệt độ Te.................................................................... 107
Bảng 4.3 Thông số cơ bản đầu vào mô phỏng .................................................................. 109
Bảng 4.4 Các thông số của PMT mô phỏng bằng SCAPS-1D khi chiều dày lớp hấp thụ
thay đổi .............................................................................................................................. 111
Bảng 4.5 Các thông số quang điện của pin mặt trời mô phỏng bằng SCAPS-1D ............ 112
Bảng 4.6 Các thông số quang điện của pin mặt trời với chiều dày lớp hấp thụ khác nhau ..... 116
Bảng 4.7 Các thông số đầu vào mô phỏng sử dụng trong trường hợp so sánh với mẫu thực nghiệm .... 116
Bảng 4.8 So sánh thông số của mẫu thực nghiệm PMT -10 và mẫu mô phỏng M05 ....... 118
Bảng 4.9 Các thông số quang điện của pin mặt trời với nồng độ muối kẽm acetat khác nhau .....119


8

Danh mục các hình vẽ, đồ thị
Hình 1.1 Xu hướng tiêu thụ năng lượng toàn cầu từ 1990 đến 2040 [16] ........................ 16
Hình 1.2 Cơng suất các nguồn năng lượng tái tạo trong những năm gần đây (1) Năng
lượng tái
tạo hydro, (2) năng lượng gió, (3) năng lượng sinh khối, (4) năng lượng mặt
trời, (5) năng lượng địa nhiệt [130] .................................................................................... 17
Hình 1.3 Sự phát triển của các thế hệ pin mặt trời [17]..................................................... 20
Hình 1.4 Sơ đồ minh họa nguyên lý hoạt động của pin mặt trời ........................................ 21
Hình 1.5 Cấu trúc một chiều của PMT chuyển tiếp PN đồng chất..................................... 22
Hình 1.6 Đồ thị mật độ dịng ngắn mạch Jsc phụ thuộc vào độ rộng vùng cấm Eg [9], [172] ... 24
Hình 1.7 Đồ thị điện áp hở mạch Voc phụ thuộc vào ......................................................... 25
Hình 1.8 Đồ thị hiệu suất quang điện  phụ thuộc............................................................. 25
Hình 1.9 Đặc trưng J-V của PMT trong điều kiện trong tối và chiếu sáng [89] ............... 26
Hình 1.10 Sơ đồ tương đương của PMT thực [183][180].................................................. 27
Hình1.11 Đồ thị phụ thuộc ảnh hưởng của các điện trở lên đặc trưng J-V sáng
[180],[128],[89] a)Ảnh hưởng của RS b) Ảnh hưởng của Rsh ........................................... 27
Hình 1.12 Cấu trúc PMT màng mỏng chalcopyrite [11] ................................................... 30

Hình 1.13 Trạng thái điện tử của bán dẫn khối(a), tinh thể nhỏ(b) và phân tử(c) ............. 33
Hình 1.14 Giản đồ năng lượng của các bán dẫn ............................................................... 34
Hình 1.15 Giản đồ năng lượng trong hai trường hợp (giả thiết rằng năng lượng vùng cấm của
bán dẫn A lớn hơn bán dẫn B và các photon được hấp thụ trong B) ........................................ 35
Hình 1.16 Giản đồ năng lượng của pin mặt trời cấu trúc nano ......................................... 36
Hình 1.17 Sơ đồ các dạng cấu trúc của pin mặt trời cấu trúc nano................................... 37
Hình 1.18 Cấu trúc tinh thể Wurtzite của vật liệu ZnO ...................................................... 38
Hình 1.19 Cấu trúc vùng năng lượng của hợp chất AIIBVI (a) và của ZnO (b) .................. 40
Hình 1.20 Sơ đồ nguyên lý của phương pháp phun phủ nhiệt phân [95][160] .................. 41
Hình 1.21 Sơ đồ khối hệ phun phủ nhiệt phân hỗ trợ siêu âm............................................ 42
Hình 1.22 Hệ thiết bị USPD kết hợp ILGAR ...................................................................... 44
Hình 2.1 Cấu trúc pin mặt trời màng mỏng cấu trúc nano ................................................ 47
Hình 2.2 Ảnh FESEM của các mẫu màng nano ZnO lắng đọng ở TS=420oC với các tỉ lệ
thể tích của C3H7OH và nước (ảnh trái là độ phóng đại 100k, ảnh phải là độ phóng đại
25k) (a) VC3H7OH:VH2O = 3:3 (b) VC3H7OH:VH2O =3:2 (c) VC3H7OH:VH2O = 3:1 .................... 49
Hình 2.3 Sự va chạm của các aerosol lên trên bề mặt đế nóng [144] ................................ 50
Hình 2. 4 Phổ tán xạ Raman của các mẫu màng nano ZnO lắng đọng ở TS=420oC ......... 52
Hình 2.5 Kết quả tách phổ Raman thu được trong dải số sóng 300 ÷ 500 cm-1 bằng kỹ
thuật tách phổ trên cơ sở phân bố Lorenzt .......................................................................... 53


9
Hình 2.6 Ảnh FESEM của các mẫu màng nano ZnO lắng đọng với các nguồn muối kẽm
(ảnh trái là độ phóng đại 100k, ảnh phải là độ phóng đại 25k).......................................... 54
Hình 2.7 Phổ tán xạ Raman của các mẫu màng nano ZnO lắng đọng với các nguồn muối kẽm ...... 55
Hình 2.8 Kết quả tách phổ Raman thu được trong dải số sóng 300 ÷ 500 cm-1................. 55
Hình 2.9 Phổ truyền qua của các mẫu nano ZnO lắng đọng với các nguồn muối kẽm
(a) Z-A (b) Z-N và (c) Z-C .................................................................................................. 56
Hình 2.10 Đồ thị quan hệ giữa (h)2 và h của mẫu màng nano ZnO lắng đọng với các
nguồn muối (a) Z-A (b) Z-N và (c) Z-C ............................................................................. 57

Hình 2.11 Ảnh FESEM của các mẫu màng nano ZnO lắng đọng ở nhiệt độ TS =
400÷500oC (a) Z-400, (b) Z-420, (c) Z-450 và (d) Z-500.................................................... 58
Hình 2.12 Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu màng nano ZnO lắng đọng ở nhiệt
TS = 400÷500oC ................................................................................................................... 58
Hình 2.13 Phổ tán xạ Raman của các mẫu màng nano ZnO lắng đọng ở nhiệt độ
TS = 400÷500oC ................................................................................................................... 60
Hình 2.14 Kết quả tách phổ Raman trong dải số sóng 300 ÷ 500 cm-1 các mẫu màng nano
ZnO (a) Z-400 (b) Z-420 (c) Z-450 và (d) Z-500………………………………………….60
Hình2.15 Phổ truyền qua của mẫu màng nano ZnO lắng đọng ở nhiệt độ TS = 400÷500oC .....61
Hình 2.16 Đồ thị quan hệ giữa (h)2 với h của mẫu lắng đọng ở nhiệt độ
TS = 400÷500oC ................................................................................................................... 62
Hình 2.17 Ảnh FESEM của các mẫu màng nano ZnO lắng đọng trên các đế
(a) Z-G (b) Z-I và (c) Z-F .................................................................................................... 63
Hình 2.18 Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu màng nano ZnO lắng đọng trên các đế
(a) Z-G, (b) Z-I và (c) Z-F ................................................................................................... 63
Hình 2.19 Phổ truyền qua các mẫu màng nano ZnO lắng đọng trên các đế
(a) Z-G, (b) Z-I và (c) Z-F ................................................................................................... 64
Hình 2.20 Đồ thị quan hệ giữa (h)2 với h của các mẫu màng nano ZnO lắng đọng trên
các đế (a) Z-G, (b) Z-I và (c) Z-F ....................................................................................... 64
Hình 2.21 Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu màng nano ZnO lắng đọng ở các tốc độ
lắng đọng (a) Z-05, (b) Z-1 và (c) Z-4 ................................................................................. 65
Hình 2.22 Ảnh FESEM của các mẫu màng nano ZnO lắng đọng ở các tốc độ lắng đọng
(a) Z-05, (b) Z-1 và (c) Z-4 .................................................................................................. 66
Hình 2.23 Phổ truyền qua của mẫu màng nano ZnO lắng đọng ở các tốc độ lắng đọng
(a) Z-05, (b) Z-1 và (c) Z-4 .................................................................................................. 66
Hình 2.24 Đồ thị quan hệ (αhυ)2 và hυ của mẫu màng nano ZnO lắng đọng ở các tốc độ
lắng đọng (a) Z-05, (b) Z-1 và (c) Z-4 ................................................................................. 67
Hình 2.25 Ảnh FESEM của các mẫu màng nano ZnO lắng đọng ở các nồng độ muối kẽm
(a) Z-005 (b) Z-01 (c) Z-02 và (d) Z-04 ............................................................................... 68
Hình 2.26 Phổ truyền qua của mẫu màng nano ZnO lắng đọng ở các nồng độ muối kẽm

(a) Z-001 (b) Z-005 (c) Z-01 (d) Z-02 và (e) Z-04 ............................................................... 68
Hình 2.27 Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu pha tạp In (a) và Al (b) .................................. 69


10
Hình 2.28 Sự phụ thuộc của kích thước tinh thể vào nồng độ tạp chất .............................. 70
Hình 2.29 Ảnh FESEM của các mẫu IZO và AZO lắng đọng với nồng độ pha tạp khác nhau ......... 71
Hình 2.30 Phổ truyền qua của mẫu ZnO pha tạp Indi và Nhôm ........................................ 72
Hình 2. 31 Đồ thị quan hệ giữa (h)2 với h của các mẫu ZnO pha tạp Indi và Nhôm
(a) IZO và (b) AZO .............................................................................................................. 72
Hình 2.32 Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu CuInS2........................................................... 74
Hình 2.33 Ảnh AFM của các mẫu CuInS2 (a) CIS-12, (b) CIS-21 và (c) CIS-26 .............. 75
Hình 2.34 Độ truyền qua của các mẫu ............................................................................... 76
Hình 2.35 Hệ số hấp thụ của các mẫu .................................................................................. 77
Hình 2.36 Đồ thị quan hệ quan hệ (h)2 vào h các mẫu .............................................. 77
Hình 2.37 Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu màng CdS ................................................ 79
Hình 2.38 Ảnh AFM 3D của các mẫu màng CdS ............................................................... 80
Hình 2.39 Độ truyền qua của các màng CdS ..................................................................... 81
Hình 2.40 Đồ thị quan hệ (h)2 với h của các màng CdS .............................................. 81
Hình 3.1 Biểu diễn vector Fresnel trên mặt phẳng phức.................................................... 85
Hình 3.2 Sơ đồ tương đương của hệ vật liệu (a) và phổ CIS tương ứng (b) ...................... 86
Hình 3.3 Cấu trúc pin mặt trời màng mỏng CuInS2 (a) và giản đồ năng lượng (b) ........... 87
Hình 3.4 Sơ đồ tương đương của pin mặt trời màng mỏng
Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2/Me (a) và phổ CIS của hệ vật liệu
Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2/Me (b) ............................................................................ 87
Hình 3.5 Sơ đồ lắng đọng các lớp chức năng trong cấu trúc PMT
Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2 ........................................................................................ 88
Hình3.6 Hệ đo phổ CIS ....................................................................................................... 89
Hình3.7 Sơ đồ khối hệ đo phổ CIS ...................................................................................... 89
Hình 3.8 Phổ CIS của mẫu Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2/Ag khi chiều dày lớp CdS

thay đổi ................................................................................................................................ 90
Hình 3.9 Sơ đồ tương đương của hệ vật liệu Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2/Ag........... 91
Hình 3.10 Phổ CIS của hệ vật liệu Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2/Ag khi chiều dày lớp CdS
thay đổi ................................................................................................................................. 92
Hình 3.11 Sự phụ thuộc của Cj (phân biên CdS/CuInS2) vào chiều dày lớp CdS ............. 93
Hình 3.12 Mơ hình chuyển tiếp PN khi CdS=0 nm ............................................................. 93
Hình 3.13 Mơ hình chuyển tiếp PN khi CdS=30nm ............................................................ 94
Hình 3.14 Mơ hình chuyển tiếp PN khi CdS=60nm ............................................................ 94
Hình 3.15 Mơ hình chuyển tiếp PN khi CdS60nm ............................................................ 95
Hình 3.16 Sự phụ thuộc của Cn (phân biên ZnO/CdS) vào chiều dày lớp CdS ................. 95
Hình 3.17 Sự phụ thuộc của giá trị CPE-P vào chiều dày lớp CdS .................................... 96


11
Hình 3.18 Phổ CIS của các mẫu ZnO/CdS với CdS=80nm và ZnO lắng đọng
ở các nồng độ muối kẽm acetat (a) Z-005 (b) Z-01 (c) Z-04 ............................................... 97
Hình 3.19 Ảnh FESEM của các mẫu ZnO lắng đọng ở các nồng độ muối kẽm acetat
(a) Z-005 (b) Z-01 (c) Z-04 .................................................................................................. 98
Hình 3.20 Phổ CIS của các mẫu ZnO/CdS/CuInS2 với CdS=80nm và ZnO lắng đọng ở các
nồng độ muối kẽm acetat (a) Z-005 (b) Z-01 (c) Z-04......................................................... 99
Hình 4.1 Quy trình mơ hình hóa để cải thiện hiệu suất quang điện ................................. 101
Hình 4.2 Giao diện sử dụng phần mềm SCAPS ................................................................ 102
Hình 4.3 Giản đồ vùng năng lượng, mật độ hạt tải, mật độ dịng điện ............................ 103
Hình 4. 4 Cấu trúc pin mặt trời màng mỏng cấu trúc nano ............................................. 105
Hình 4.5 Giản đồ năng lượng của pin mặt trời mặt trời màng mỏng............................... 105
Hình 4.6 Đồ thị phụ thuộc các thông số đặc trưng theo nhiệt độ làm việc ...................... 108
Hình 4.7 Sự thay đổi (a) điện áp hở mạch,(b) mật độ dòng ngắn mạch, (c) hệ số lấp đầy
(d) hiệu suất chuyển đổi theo CuInS2................................................................................ 112
Hình 4.8 Sự thay đổi (a) điện áp hở mạ
1,21

0,73

1,65

Hàm phân bố các
mức năng lƣợng
khuyết tật

fn, fp

Khoảng cách mức
năng lƣợng khuyết
tật Et so với EV
Nồng độ khuyết tật
khối
Nồng độ khuyết tật
bề mặt

eV
Nt

N

cm

-3

cm

-3

1.1016
0,5.1016

1.1017
4,6.1012
4,1.1012

1.1017
5.1012

So sánh các thông số quang điện (VOC, JSC, ff và ) của mẫu thực nghiệm PMT -10
(xem bảng 4.6) và mẫu mơ phỏng M-05 (xem bảng 4.4).

Hình 4.11 So sánh đặc trưng J-V của mẫu thực nghiệm và mẫu mô phỏng

Có thể thấy, các giá trị thơng số quang điện của mẫu mô phỏng M-05 nhỏ hơn các giá
trị của mẫu thực nghiệm PMT -10. Chúng tôi tiếp tục thực hiện các mô phỏng với một số
thông số đầu vào thay đổi, bao gồm: nồng độ khuyết tật acceptor NA và nồng độ khuyết tật
khối Nt của lớp hấp thụ, nồng độ khuyết tật bề mặt N của tiếp xúc CuInS2/CdS và các điện


118
trở RS, Rsh. Có thể thấy rằng, khi NA giảm xuống giá trị 1.5.1016 cm-3 thì hiệu suất gia tăng 
= 1,25 % và gần với hiệu suất của mẫu chế tạo PMT -10 ( = 1,28%) nhƣng giá trị JSC và
VOC vẫn còn thấp hơn. Tiếp tục thay đổi RS = 2  và Rsh = 80  đã nhận đƣợc các thông
số quang điện phù hợp tốt nhất với mẫu chế tạo. Hình 4.11 trình bày các đặc trƣng J-V của
mẫu thực nghiệm PMT -10 và mẫu mô phỏng M05.
Kết quả so sánh trên hình 4.11 cho thấy, cịn có sự chênh lệch đối với một số

thơng số VOC, FF, RS và Rsh. Trong trƣờng hợp này phƣơng pháp mô phỏng chƣa phản
ánh đƣợc. Tuy nhiên, các sai khác này không ảnh hƣởng đến hiệu suất và mật độ dịng
ngắn mạch. Trong bảng 4.8 trình bày một số thông số của mẫu thực nghiệm PMT -10
và mẫu mô phỏng M05.
Bảng 4.8 So sánh thông số của mẫu thực nghiệm PMT -10 và mẫu mô phỏng M05

Loại mẫu
Thông số

Đơn vị

Sai
lệch

Thực nghiệm
PMT-10

Mô phỏng
M05

mV

414

409

5,0

mA/cm2

9,87

9,54

0,33

Hệ số lấp đầy (ff)

%

31,35

31,35

0

Hiệu suất ()

%

1,28

1,25

0,03

Nồng độ acceptor (NA) của lớp CuInS2

cm-3

-

1,50.1016

-

Khuyết tật khối của lớp CuInS2 (Nt)

cm-3

-

2,25.1016

-

Khuyết tật bề mặt của CdS/CuInS2 (N)

cm-2

-

4,60.1012

-

Điện trở nối tiếp (RS)



2,13

2

0,13

Điện trở song song (Rsh)



73,8

80

6,02

Điện áp hở mạch (VOC)
Mật độ dịng điện ngắn mạch (JSC)

Dựa vào kết quả mơ phỏng, chúng tơi có thể xác định các thơng số vật lý của các lớp
chức năng trong PMT hệ Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2/Me. Đối với lớp hấp thụ CuInS2
và ranh giới công nghệ CuInS2/CdS đã xác định NA = 1,5.1016 cm-3, Nt = 0,5.1016 cm-3 và
N = 4.10.1012 cm-2.
4.2.1.2 Ảnh hƣởng của lớp cửa sổ nano ZnO
Để khảo sát ảnh hƣởng của lớp cửa sổ nano ZnO đến đặc trƣng J-V của PMT chế tạo và so
sánh với kết quả khảo sát bằng mô phỏng, nồng độ muối kẽm acetat đƣợc khảo sát trong giới
hạn CM = 0,005  0,04M. Điện cực đƣợc lắng đọng trên lớp hấp thụ bằng phƣơng pháp bốc
bay chân khơng với diện tích S = 3,14mm2. Các PMT sử dụng trong nghiên cứu này bao gồm:
PMT -005 (CM = 0,005M), PMT -01 (CM = 0,01M) và PMT -04 (CM = 0,04M).
Hình 4.12 biểu diễn đặc trƣng J-V của PMT chế tạo với nồng độ muối kẽm acetat thay

đổi CM = 0,005  0,04M. Các thông số quang điện của pin mặt trời xác định từ đặc trƣng J-V
sáng đƣợc trình bày trong bảng 4.9. Có thể thấy, điện áp hở mạch đạt giá trị cực đại


119
(VOC = 425 mV), mật độ dịng ngắn mạch có giá trị JSC  7,8 mA/cm2 và hiệu suất
1,84% đối với mẫu PMT -01 tƣơng ứng với nồng độ muối kẽm acetat CM = 0,01M.
PMT-005
PMT-01
PMT-04

6

3

JSC, mA.cm

-2

AM1.5
0

-3

-6

-9
-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

VOC, V

Hình 4.12 Đặc trưng J-V sáng của pin mặt trời chế tạo

Đối với mẫu PMT -005, điện áp hở mạch đạt giá trị VOC = 405 mV, mật độ dịng ngắn
mạch có giá trị JSC  7,1 mA/cm2 nhƣng hiệu suất lại thấp nhất trong ba mẫu 1,025%.
Đối với các mẫu CEL-04 điện áp hở mạch và mật độ dòng ngắn mạch đạt giá trị VOC =
401 mVvà JSC  5,85 mA/cm2 thấp nhất trong ba mẫu. Hiệu suất 1,125%. Kết quả này
có thể do mẫu PMT -01 có ít sai hỏng hơn so với mẫu PMT -005 và PMT -04 (chƣơng 3).
Có thể kết luận sơ bộ, với nồng độ muối kẽm acetat cho phép chế tạo PMT đạt đƣợc các
thông số quang điện tốt nhất.
Bảng 4.9 Các thông số quang điện của pin mặt trời với nồng độ muối kẽm acetat khác nhau

Điện áp hở mạch

Mật độ dòng ngắn mạch

Hệ số lấp đầy

Hiệu suất

VOC(mV)

JSC (mA/cm2)

ff (%)

(%)

PMT-005

405

7,1

35,65

1,025

PMT -01

425

8,7

49,5

1,84

PMT -04

401

5,85

47,96

1,125

Mẫu

Kết luận chƣơng
Trong chƣơng này, chúng tôi đã giải quyết các vấn đề sau đây:
1) Sử dụng chƣơng trình mơ phỏng SCAPS-1D để thiết kế pin mặt trời màng mỏng
kiểu Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2/Metal và khảo sát ảnh hƣởng các thông số vật liệu
nhằm xác định giá trị tối ƣu cho thực nghiệm. Các giá trị này là:
 Chiều dày lớp hấp thụ CuInS2  1,08 m
 Chiều dày lớp đệm CdS  80nm


120
2) Xác định quy trình cơng nghệ chế tạo pin mặt trời màng mỏng cấu trúc kiểu
Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2/Metal và chế tạo thử nghiệm các phần tử pin mặt trời này
bằng phƣơng pháp USPD và USPD-ILGAR.
 Phần tử pin mặt trời cấu trúc kiểu Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2/Metal sử dụng
đơn lớp hấp thụ CuInS2 đạt hiệu suất chuyển đổi quang điện 1,28%. Đây là giá trị cao
hơn nhiều so với pin mặt trời cấu trúc kiểu Glass/ ZnO/CdS/CuInS2/Metal sử dụng đơn lớp

hấp thụ CuInS2 có hiệu suất chuyển đổi quang điện 0,74%.
 Chiều dày lớp hấp thụ CuInS2 có thể giảm từ khoảng CuInS2  3 m xuống CuInS2 
1,08 m khi sử dụng lớp cửa sổ nano ZnO.
 Pin mặt trời cấu trúc kiểu Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2/Metal sử dụng lớp cửa sổ
nano ZnO có hình thái bề mặt khác nhau (với nồng độ muối kẽm acetat khác nhau) đều có
hiệu suất chuyển đổi quang điện 1%. Các giá trị thông số quang điện VOC  425mV, JSC
 8,7mA/cm2, ff49,5% và 1,84% là tƣơng ứng với trƣờng hợp sử dụng nồng độ muối
kẽm acetat CM=0,01M. Trong trƣờng hợp này, hình thái bề mặt màng nano ZnO hình thành
các thanh nano có đƣờng kính đồng đều nhất và dao động trong khoảng d 400nm÷500nm
với chiều dài là L  1,2m
3) Các kết quả nghiên cứu trên khẳng định pin mặt trời màng mỏng cấu trúc kiểu
Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2/Metal đã đƣợc chế tạo thành cơng bằng phƣơng pháp
USPD-ILGAR có hiệu suất chuyển đổi quang điện 1,84% xấp xỉ các thông báo quốc tế
công bố gần đây.
4) Lần đầu tiên, các kết quả này cho phép mở ra khả năng sử dụng phƣơng pháp phun
phủ nhiệt phân có hỗ trợ siêu âm USPD kết hợp phƣơng pháp USPD-ILGAR một cách hữu
hiệu để chế tạo pin mặt trời màng mỏng cấu trúc nano có hiệu suất chuyển đổi quang điện
cao và giá thành thấp.


121

KẾT LUẬN
1) Trong cơng trình này, lần đầu tiên đã chế tạo thử nghiệm thành công pin mặt trời
màng mỏng cấu trúc kiểu Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2/Metal bằng phƣơng pháp
USPD-ILGAR và đạt đƣợc các thông số quang điện nhƣ sau: VOC  425mV, JSC 
8,7mA/cm2, ff49,5% và 1,84%. Các thông số trên đã tiệm cận với các thông số đã
công bố trong các cơng trình quốc tế trong thời gian gần đây.
2) Các thông số công nghệ đã kiểm tra và hiệu chỉnh thực nghiệm bằng mô phỏng
SCAPS-1D.

3) Lần đầu tiên sử dụng phƣơng pháp phun phủ nhiệt phân hỗ trợ siêu âm USPD để
lắng đọng màng nano ZnO có hình thái bề mặt là các thanh nano. Phƣơng pháp này cho
phép lắng đọng các lớp chức năng có độ đồng đều cao về thành phần hóa học và hình thái
bề mặt mong muốn.
4) Đã xác định các thông số công nghệ lắng đọng các lớp chức năng của pin mặt trời
màng mỏng kiểu Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2/Me bằng phƣơng pháp USPD-ILGAR
với các thông số điển hình là:
 Đối với lớp cửa sổ ZnO, ZnO:In và ZnO:Al lắng đọng bằng phƣơng pháp USPD:
CM(ZnO) = 0,01M; v = 1 ml/min; VC3H7OH/VH2O = 3:2; TS = 450oC
CM(ZnO) = 0,01M; [In]/[In+Zn]=0,01;v =1ml/min; VC3H7OH/VH2O = 3:2; TS = 450oC
CM(ZnO) = 0,01M; [Al]/[Al+Zn]=0,03; v = 1 ml/min; VC3H7OH/VH2O = 3:2; TS = 450oC


Đối với lớp hấp thụ CuInS2 lắng đọng bằng phƣơng pháp USPD:
[Cu]/[In]=1,1; [S]/[Cu+In] = 5; TS350oC; CuInS2  1,08 m



Đối với lớp đệm CdS lắng đọng bằng phƣơng pháp USPD-ILGAR:
CM50mM; T= 380oC; 6 chu kỳ; CdS  80nm

5) Lần đầu tiên, trên cơ sở phƣơng pháp USPD-ILGAR, chúng tôi đã đƣa ra mơ hình
một chiều mơ tả các phân biên ZnO/CdS và CdS/CuInS2. Các phân biên ZnO/CdS và
CdS/CuInS2 đã đƣợc khảo sát bằng phƣơng pháp phổ trở kháng phức CIS và nhận đƣợc
thơng tin hữu ích sau đây:
 Phƣơng pháp công nghệ USPD-ILGAR đã cho phép nhận đƣợc các phân biên
ZnO/CdS và CdS/CuInS2 có tác động gần nhƣ tƣơng đƣơng trong hệ vật liệu
Glass/ITO/ZnO/CdS/CuInS2/Ag
 60nm là giá trị tới hạn của lớp CdS cho phép hình thành chuyển tiếp PN ở phân
biên CdS/CuInS2

6) Cấu trúc của lớp nano ZnO đã ảnh hƣởng rõ rệt đến phân biên CdS/CuInS2. Nồng độ
muối kẽm acetat CM=0,01M là nồng độ tối ƣu để nhận đƣợc phân biên ZnO/CdS có ít sai
hỏng hóa học hơn cả.
7) Các thông số quang điện của pin mặt trời đã đƣợc cải thiện rõ rệt khi sử dụng lớp cửa
sổ ZnO cấu trúc nano.


122

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]

M. A. Green, K. Emery, Y. Hishikawa, and W. Warta, “Solar cell efficiency tables
(version 37),” Prog. Photovoltaics Res. Appl., vol. 19, no. 1, pp. 84-92, Jan. 2011.

[2]

J. L. Barden, M. L. Mellish, B. T. Murphy, N. Slater-thompson, D. Peterson, and P.
Lindstrom, “International Energy Outlook 2013,” 2013.

[3]

J. R. C. I. April, D. Rickerby, and M. Morrison, “Report from the Workshop on
Nanotechnologies for Environmental Remediation,” nanoforum.org, April, 2007.

[4]

J. Peng, L. Lu, and H. Yang, “Review on life cycle assessment of energy payback
and greenhouse gas emission of solar photovoltaic systems,” Renew. Sustain.
Energy Rev., vol. 19, pp. 255-274, Mar. 2013.

[5]

L. A. Turner, “The Renewable Energy Review,” Renew. Energy Rev. Commitee
Clim. Chang., pp. 1-166, 2011.

[6]

E. Martinot, Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation Special
Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University
Press, 2012, pp. 1-1088.

[7]

N. M. Komerath and P. P. Komerath, “Terrestrial Micro Renewable Energy
Applications of Space Technology,” Phys. Procedia, vol. 00, pp. 1-15, 2011.

[8]

M. Martín-González, O. Caballero-Calero, and P. Díaz-Chao, “Nanoengineering
thermoelectrics for 21st century: Energy harvesting and other trends in the field,”
Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 24, pp. 288-305, Aug. 2013.

[9]

M. B. C. Grasso, K. Ernst, R. Könenkamp, M. C. Lux-Steiner, “Photoelectrical
Characterisation and Modelling of the Eta-Solar Cell C.,” Proc. 17th Eur. Photovolt.
Sol. Energy Conf., vol. I, pp. 211-214, 2001.

[10] T. Barker, “Climate Change 2007 : An Assessment of the Intergovernmental Panel

on Climate Change,” IPCC, no. November, pp. 12-17, 2007.
[11] Pachauri and et al, “Climate Change 2007,” 2007.
[12] A. Reference, M. For, I. Fifth, and A. Report, “Agreed reference material for the
IPCC fifth assessment report,” IPCC, pp. 1-27.
[13] Eric Martinot, “Renewables Global Futures Report 2013,” Rep. REN 21, pp. 1-76, 2013.
[14] Antonio Luque and Steven Hegedus, Handbook of Photovoltaic Science and
Engineering. Copyright 2003 John Wiley & Sons Ltd, The Atrium, Southern Gate,
Chichester, West Sussex PO19 8SQ, England, 2003, pp. 1-1167.
[15] E. T. Perspectives and C. E. Ministerial, “Tracking Clean Energy Progress Energy
Technology Perpectives 2012 excerpt as IEA input to the Clean Energy Ministerial,”
Int. Energy Agency, pp. 1-82, 2012.
[16] N. Tanaka, “Technology Roadmap: Solar Photovoltaic Energy,” Int. Energy Agency,
pp. 1-18, May 2010.
[17] Tom Markvart and Luis Castanerw, Practical Handbook of Photovoltaics :
Fundamentals and Applications. Elsevier Advanced Technology, The Boulevard.
Langford Lane, Kidlington OxfordOX5, 2003.
[18] T. Soga, Nanostructured Materials for Solar Energy Conversion. Elsevier Radarweg
29, PO Box 211, 1000 AE Amsterdam, The Netherlands The Boulevard, Langford
Lane, Kidlington, Oxford OX5 1GB, UK First, 2006.


123
[19] S. J.Fonash, Material Properties and Device Physics Basic to Photovoltaics. The
Boulevard, Langford Lane, Kidlington, Oxford, OX5 1GB, UK, 2010, pp. 9-65.
[20] P. D. P. and V. D. K. L. Chopra, “Thin-Film Solar Cells: An Overview,” Prog.
Photovolt Res. Appl, vol. 92, no. December 2003, pp. 69-92, 2004.
[21] S. K. Deb, “Thin film solar cells: An overview,” WREC, pp. 375-379, 1996.
[22] S. J.Fonash, Solar cell device physics. The Boulevard, Langford Lane, Kidlington,
Oxford, OX5 1GB, UKton, MA 01803, 2010.
[23] T. Markvart and E. Sciences, Solar Cells: Materials, Manufacture and Operation.

The Boulivard Langford Lane Kidlington Oxford UK, 2012.
[24] T. T. Thai, N. D. Hieu, L. T. L. Anh, P. P. Hung, V. T. Son, and V. T. Bich,
“Fabrication and characteristics of fully-sprayed ZnO/CdS/CuInS2 solar cells,” J.
Korean Phys. Soc., vol. 61, no. 9, pp. 1494-1499, Nov. 2012.
[25] G. Sissoko and S. Mbodji, “A Method to Determine the Solar Cell Resistances from
Single I-V Characteristic Curve Considering the Junction Recombination Velocity
( Sf ),” Int. J. Pure Appl. Sci. Technol., vol. 6, no. 2, pp. 103-114, 2011.
[26] M. A. Green and A. Ho-Baillie, “Forty three per cent composite split-spectrum
concentrator solar cell efficiency,” Prog. Photovoltaics Res. Appl., vol. 18, no. 1, pp.
42-47, Jan. 2010.
[27] Frank Dumisani Dhlamini, “Growth of Pentenary Chalcopyrite Thin Films and
Characterization of Photovoltaic Devices from these Films,” Dissertation, no.
March, 2009.
[28] J. Kaneshiro, N. Gaillard, R. Rocheleau, and E. Miller, “Advances in copperchalcopyrite thin films for solar energy conversion,” Sol. Energy Mater. Sol. Cells,
vol. 94, no. 1, pp. 12-16, Jan. 2010.
[29] S. Siebentritt, “What limits the efficiency of chalcopyrite solar cells?,” Sol. Energy
Mater. Sol. Cells, vol. 95, no. 6, pp. 1471-1476, Jun. 2011.
[30] A. a. Rockett, “Current status and opportunities in chalcopyrite solar cells,” Curr.
Opin. Solid State Mater. Sci., vol. 14, no. 6, pp. 143-148, Dec. 2010.
[31] V. Avrutin, N. Izyumskaya, and H. Morkoỗ, Semiconductor solar cells: Recent
progress in terrestrial applications,” Superlattices Microstruct., vol. 49, no. 4, pp.
337-364, Apr. 2011.
[32] C. J. Stolle, T. B. Harvey, and B. a Korgel, “Nanocrystal photovoltaics: A review of
recent progress,” Curr. Opin. Chem. Eng., vol. 2, no. 2, pp. 160-167, May 2013.
[33] T. A. Gessert, S. Wei, J. Ma, D. S. Albin, R. G. Dhere, J. N. Duenow, D.
Kuciauskas, A. Kanevce, T. M. Barnes, J. M. Burst, W. L. Rance, M. O. Reese, and
H. R. Moutinho, “Solar Energy Materials & Solar Cells Research strategies toward
improving thin-film CdTe photovoltaic devices beyond 20 % conversion ef fi
ciency,” Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 2013.
[34] N. Asim, K. Sopian, S. Ahmadi, K. Saeedfar, M. A. Alghoul, O. Saadatian, and S.

H. Zaidi, “A review on the role of materials science in solar cells,” Renew. Sustain.
Energy Rev., vol. 16, no. 8, pp. 5834-5847, 2012.
[35] J.-F. Mercure and P. Salas, “An assessement of global energy resource economic
potentials,” Energy, vol. 46, no. 1, pp. 322-336, Oct. 2012.


124
[36] V. V. Tyagi, N. A. A. Rahim, N. A. Rahim, and J. A. L. Selvaraj, “Progress in solar
PV technology: Research and achievement,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 20,
pp. 443-461, Apr. 2013.
[37] V. Fthenakis, “Sustainability of photovoltaics: The case for thin-film solar cells,”
Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 13, pp. 2746-2750, 2009.
[38] A. Jager-Waldau, “Progress in chalcopyrite compound semiconductor research for
photovoltaic applications and transfer of results into actual solar cell production,”
Sol. Energy Mater. Sol. Cells, vol. 95, no. 6, pp. 1509-1517, Jun. 2011.
[39] I. A. Aguilera, P. Palacios, and P. Wahno, “Enhancement of optical absorption in
Ga-chalcopyrite-based intermediate-band materials for high efficiency solar cells,”
Sol. Energy Mater. Sol. Cells, vol. 94, pp. 1903-1906, 2010.
[40] S. M. Lee, S. Ikeda, Y. Otsuka, W. Septina, T. Harada, and M. Matsumura,
“Homogeneous electrochemical deposition of in on a Cu-covered Mo substrate for
fabrication of efficient solar cells with a CuInS2 photoabsorber,” Electrochim. Acta,
vol. 79, pp. 189-196, Sep. 2012.
[41] J. Xu and Y. Wang, “Preparation of CuInS2 thin films by paste coating,” Mater.
Lett., vol. 99, pp. 90-93, 2013.
[42] A. Romeo, M. Terheggen, D. Abou-Ras, D. L. Bätzner, F.-J. Haug, M. Kälin, D.
Rudmann, and a. N. Tiwari, “Development of thin-film Cu(In,Ga)Se2 and CdTe
solar cells,” Prog. Photovoltaics Res. Appl., vol. 12, no. 23, pp. 93-111, Mar. 2004.
[43] M. Igalson and M. Edoff, “Compensating donors in Cu(In,Ga)Se2 absorbers of solar
cells,” Thin Solid Films, vol. 480–481, pp. 322-326, Jun. 2005.
[44] K. Ernits, D. Brémaud, S. Buecheler, C. J. Hibberd, M. Kaelin, G. Khrypunov, U.

Müller, E. Mellikov, and a. N. Tiwari, “Characterisation of ultrasonically sprayed
InxSy buffer layers for Cu(In,Ga)Se2 solar cells,” Thin Solid Films, vol. 515, no. 15,
pp. 6051-6054, May 2007.
[45] Y.-D. Chung, D.-H. Cho, N.-M. Park, K.-S. Lee, and J. Kim, “Effect of annealing
on CdS/Cu(In,Ga)Se2 thin-film solar cells,” Curr. Appl. Phys., vol. 11, no. 1, pp.
S65-S67, Jan. 2011.
[46] T. Sakurai, N. Ishida, S. Ishizuka, M. M. Islam, A. Kasai, K. Matsubara, K. Sakurai,
A. Yamada, K. Akimoto, and S. Niki, “Effects of annealing under various
atmospheres on electrical properties of Cu(In,Ga)Se2 films and CdS/Cu(In,Ga)Se2
heterostructures,” Thin Solid Films, vol. 516, no. 20, pp. 7036-7040, Aug. 2008.
[47] D. H. Shin, J. H. Kim, S. T. Kim, L. Larina, E. a. Al-Ammar, and B. T. Ahn, “Growth of
a High-quality Zn(S,O,OH) thin film via chemical bath deposition for Cd free
Cu(In,Ga)Se2 solar cells,” Sol. Energy Mater. Sol. Cells, vol. 116, pp. 76-82, Sep. 2013.
[48] K. Ellmer, J. Hinze, and J. Klaer, “Copper indium disulfide solar cell absorbers
prepared in a one-step process by reactive magnetron sputtering from copper and
indium targets,” Thin Solid Films, vol. 413, no. 1-2, pp. 92-97, Jun. 2002.
[49] O. Kijatkina, M. Krunks, a. Mere, B. Mahrov, and L. Dloczik, “CuInS2 sprayed
films on different metal oxide underlayers,” Thin Solid Films, vol. 431-432, no. 03,
pp. 105-109, May 2003.
[50] H. Hu, B. Yang, X. Liu, R. Zhang, and Y. Qian, “Large-scale growth of porous
CuInS2 microspheres,” Inorg. Chem. Commun., vol. 7, no. 4, pp. 563-565, Apr. 2004.


125
[51] Y. Chen, X. He, X. Zhao, M. Song, and X. Gu, “Preparation and characterization of
copper indium disulfide films by facile chemical method,” Mater. Sci. Eng. B, vol.
139, no. 1, pp. 88-94, Apr. 2007.
[52] A. Katerski, A. Mere, V. Kazlauskiene, J. Miskinis, A. Saar, L. Matisen, A. Kikas,
and M. Krunks, “Surface analysis of spray deposited copper indium disulfide films,”
Thin Solid Films, vol. 516, no. 20, pp. 7110-7115, Aug. 2008.

[53] C. Mahendran and N. Suriyanarayanan, “Effect of temperature on structural, optical
and photoluminescence properties of polycrystalline CuInS2 thin films prepared by
spray pyrolysis,” Phys. B Condens. Matter, vol. 405, no. 8, pp. 2009-2013, Apr. 2010.
[54] M. Kruszynska, H. Borchert, J. Parisi, and J. Kolny-Olesiak, “Investigations of solvents
and various sulfur sources influence on the shape-controlled synthesis of CuInS2
nanocrystals,” J. Nanoparticle Res., vol. 13, no. 11, pp. 5815-5824, May 2011.
[55] K. M. A. Hussain, J. Podder, and D. K. Saha, “Synthesis of CuInS2 thin films by spray
pyrolysis deposition system,” Indian J. Phys., vol. 87, no. 2, pp. 141-146, Oct. 2012.
[56] O. Amiri, M. Salavati-Niasari, M. Sabet, and D. Ghanbari, “Synthesis and
characterization of CuInS2 microsphere under controlled reaction conditions and its
application in low-cost solar cells,” Mater. Sci. Semicond. Process., vol. 16, no. 6,
pp. 1485-1494, Dec. 2013.
[57] N. D. Sankir, E. Aydin, H. Unver, E. Uluer, and M. Parlak, “Preparation and
characterization of cost effective spray pyrolyzed absorber layer for thin film solar
cells,” Sol. Energy, vol. 95, pp. 21-29, Sep. 2013.
[58] M. Sabet, M. Salavati-Niasari, D. Ghanbari, O. Amiri, and M. Yousefi, “Synthesis
of CuInS2 nanoparticles via simple microwave approach and investigation of their
behavior in solar cell,” Mater. Sci. Semicond. Process., vol. 16, no. 3, pp. 696-704,
Jun. 2013.
[59] F. Guo, J. He, J. Li, W. Wu, Y. Hang, and J. Hua, “Photovoltaic performance of
bithiazole-bridged dyes-sensitized solar cells employing semiconducting quantum dot
CuInS2 as barrier layer material.,” J. Colloid Interface Sci., vol. 408, pp. 59-65, 2013.
[60] L. Brus, “Zero-dimensional „excitons‟ in semiconductor clusters,” IEEE J. Quantum
Electron., vol. 22, no. 9, pp. 1909-1914, Sep. 1986.
[61] Z. Abdin, M. A. Alim, R. Saidur, M. R. Islam, W. Rashmi, S. Mekhilef, and A.
Wadi, “Solar energy harvesting with the application of nanotechnology,” Renew.
Sustain. Energy Rev., vol. 26, pp. 837-852, 2013.
[62] C. Burda, X. Chen, R. Narayanan, and M. a El-Sayed, “Chemistry and properties of
nanocrystals of different shapes.,” Chem. Rev., vol. 105, no. 4, pp. 1025-102, Apr. 2005.
[63] N. Yeh and P. Yeh, “Organic solar cells: Their developments and potentials,”

Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 21, pp. 421-431, May 2013.
[64] Z. Fan and J. G. Lu, “Zinc oxide nanostructures: Synthesis and properties.,” J.
Nanosci. Nanotechnol., vol. 5, no. 10, pp. 1561-73, Oct. 2005.
[65] M. B. Assouar, O. Elmazria, R. Jiménez Riobóo, F. Sarry, and P. Alnot, “Modelling
of SAW filter based on ZnO/diamond/Si layered structure including velocity
dispersion,” Appl. Surf. Sci., vol. 164, no. 1-4, pp. 200-204, Sep. 2000.
[66] I.-T. Tang, H.-J. Chen, W. Hwang, Y. Wang, M.-P. Houng, and Y.-H. Wang,
“Applications of piezoelectric ZnO film deposited on diamond-like carbon coated


126
onto Si substrate under fabricated diamond SAW filter,” J. Cryst. Growth, vol. 262,
no. 1-4, pp. 461-466, Feb. 2004.
[67] V. Bhasker Raj, A. T. Nimal, Y. Parmar, M. U. Sharma, and V. Gupta,
“Investigations on the origin of mass and elastic loading in the time varying distinct
response of ZnO SAW ammonia sensor,” Sensors Actuators B Chem., vol. 166-167,
pp. 576-585, May 2012.
[68] M. Sima, E. Vasile, and M. Sima, “Preparation of nanostructured ZnO nanorods in a
hydrothermal-electrochemical process,” Thin Solid Films, vol. 520, no. 14, pp.
4632-4636, May 2012.
[69] S. Kaneko, R. G. A. Kumara, S. Kawasaki, I. Kaneda, S. Pyrolysis, and D. Spd,
“Spray Pyrolysis Deposition for Thin-Film Formation and Its Application to DSC
Study Photovoltaic properties of DSCs,” 24 th EU PVS EC, p. 8003, 2009.
[70] K. Seshan, Handbook of thin film deposition processes and techniques. Noyes
Publications -William Andrew Publishing Norwich, New York, U.S.A, 2002.
[71] J. D. Harris, K. K. Banger, D. a. Scheiman, M. a. Smith, M. H.-C. Jin, and A. F. Hepp,
“Characterization of CuInS2 films prepared by atmospheric pressure spray chemical
vapor deposition,” Mater. Sci. Eng. B, vol. 98, no. 2, pp. 150-155, Mar. 2003.
[72] X. L. Zhu, Y. M. Wang, Z. Zhou, A. M. Li, L. Zhang, and F. Q. Huang, “13.6%-efficient
Cu(In,Ga)Se2 solar cell with absorber fabricated by RF sputtering of (In,Ga)2Se3 and

CuSe targets,” Sol. Energy Mater. Sol. Cells, vol. 113, pp. 140-143, Jun. 2013.
[73] M. Mathew, M. Gopinath, C. S. Kartha, K. P. Vijayakumar, Y. Kashiwaba, and T.
Abe, “Tin doping in spray pyrolysed indium sulfide thin films for solar cell
applications,” Sol. Energy, vol. 84, no. 6, pp. 888-897, 2010.
[74] J. H. Bang and K. S. Suslick, “Applications of ultrasound to the synthesis of
nanostructured materials.,” Adv. Mater., vol. 22, no. 10, pp. 1039-59, Mar. 2010.
[75] A. Jaworek and a. T. Sobczyk, “Electrospraying route to nanotechnology: An
overview,” J. Electrostat., vol. 66, no. 3-4, pp. 197-219, Mar. 2008.
[76] T. Dittrich, A. Belaidi, and A. Ennaoui, “Concepts of inorganic solid-state
nanostructured solar cells,” Sol. Energy Mater. Sol. Cells, vol. 95, no. 6, pp. 15271536, 2011.
[77] D. Perednis and L. J. Gauckler, “Thin Film Deposition Using Spray Pyrolysis,” J.
Electroceramics, vol. 14, pp. 103-111, 2005.
[78] C. Fischer, N. A. Allsop, S. E. Gledhill, K. Tristan, M. Kr, Y. Fu, R. Schwieger, J.
Richter, P. Wohlfart, R. Sa, P. Bartsch, N. Lichtenberg, and M. C. Lux-steiner, “The
spray-ILGARs (ion layer gas reaction) method for the deposition of thin
semiconductor layers : Process and applications for thin film solar cells,” Sol.
Energy Mater. Sol. Cells, vol. 95, pp. 1518-1526, 2011.
[79] C. Fischer, M. Ba, T. Kropp, S. Fiechter, G. Barbar, M. C. Lux-steiner, H. Berlin, A.
Se, and G. Str, “Spray-Ion Layer Gas Reaction (ILGAR) Novel Low-Cost Process
for the Deposition of Chalcopyrite Layers up to the Micrometer Range for
Photovoltaic Applications ,” J. Phys. Chem. B, vol. 107, pp. 7516-7521, 2003.
[80] C.-H. Fischer, H.-J. Muffler, M. Bär, S. Fiechter, B. Leupolt, and M. C. Lux-Steiner,
“Ion layer gas reaction (ILGAR)-conversion, thermodynamic considerations and
related FTIR analyses,” J. Cryst. Growth, vol. 241, no. 1-2, pp. 151-158, May 2002.


127
[81] M. M.-Y. F.PraguayD., W.Estrada L, D.R.Acosta N., E.Andrade, “Growth ,
structure and optical characterization of high quality ZnO thin films obtained by
spray pyrolysis,” Thin Solid Films, vol. 350, pp. 192-202, 1999.

[82] L. L. Kerr, X. Li, M. Canepa, and A. J. Sommer, “Raman analysis of nitrogen doped
ZnO,” Thin Solid Films, vol. 515, no. 13, pp. 5282-5286, May 2007.
[83] G. Shan, S. Zheng, S. Chen, Y. Chen, and Y. Liu, “Multifunctional ZnO/Ag
nanorod array as highly sensitive substrate for surface enhanced Raman detection.,”
Colloids Surf. B. Biointerfaces, vol. 94, pp. 157-62, Jun. 2012.
[84] W.-W. Zhong, F.-M. Liu, and W.-P. Chen, “Effect of ammonia/zinc nitrate molar
ratio on structural and optical properties of Al and Sb codoped ZnO nanorod ordered
array thin films,” J. Alloys Compd., vol. 531, pp. 59-63, Aug. 2012.
[85] N. Ekthammathat, T. Thongtem, A. Phuruangrat, and S. Thongtem, “Growth of
hexagonal prism ZnO nanorods on Zn substrates by hydrothermal method and their
photoluminescence,” Ceram. Int., vol. 39, pp. S501-S505, May 2013.
[86] L. Lin, H. Watanabe, M. Fuji, and M. Takahashi, “Morphological control of ZnO
particles synthesized via a new and facile aqueous solution route,” Adv. Powder
Technol., vol. 20, no. 2, pp. 185-189, Mar. 2009.
[87] H. Khallaf, G. Chai, O. Lupan, H. Heinrich, S. Park, A. Schulte, and L. Chow,
“Investigation of chemical bath deposition of ZnO thin films using six different
complexing agents,” J. Phys. D. Appl. Phys., vol. 42, no. 13, p. 135304, Jul. 2009.
[88] S. S. Shinde, C. H. Bhosale, and K. Y. Rajpure, “Structural , optical , electrical and
thermal properties of zinc oxide thin films by chemical spray pyrolysis,” J. Mol.
Struct., vol. 1021, pp. 123-129, 2012.
[89] M. Rajalakshmi, A. K. Arora, B. S. Bendre, and S. Mahamuni, “Optical phonon
confinement in zinc oxide nanoparticles,” J. Appl. Phys., vol. 87, no. 5, p. 2445, 2000.
[90] A. Escobedo-Morales and U. Pal, “Effect of In, Sb and Ga doping on the structure
and vibrational modes of hydrothermally grown ZnO nanostructures,” Curr. Appl.
Phys., vol. 11, no. 3, pp. 525-531, May 2011.
[91] J. Zhao, X. Yan, Y. Yang, Y. Huang, and Y. Zhang, “Raman spectra and
photoluminescence properties of In-doped ZnO nanostructures,” Mater. Lett., vol.
64, no. 5, pp. 569-572, Mar. 2010.
[92] A. Chrissanthopoulos, S. Baskoutas, N. Bouropoulos, V. Dracopoulos, P. Poulopoulos,
and S. N. Yannopoulos, “Synthesis and characterization of ZnO/NiO p-n

heterojunctions: ZnO nanorods grown on NiO thin film by thermal evaporation,”
Photonics Nanostructures - Fundam. Appl., vol. 9, no. 2, pp. 132-139, Apr. 2011.
[93] H. W. Kim, M. A. Kebede, and H. S. Kim, “Structural, Raman, and
photoluminescence characteristics of ZnO nanowires coated with Al-doped ZnO
shell layers,” Curr. Appl. Phys., vol. 10, no. 1, pp. 60-63, Jan. 2010.
[94] J. Iqbal, T. Jan, M. Shafiq, A. Arshad, N. Ahmad, S. Badshah, and R. Yu,
“Synthesis as well as Raman and optical properties of Cu-doped ZnO nanorods
prepared at low temperature,” Ceram. Int., vol. 40, no. 1, pp. 2091-2095, Jan. 2014.
[95] D. Fan, R. Zhang, and X. Wang, “Effect of phosphorus incorporation on
morphology and optical properties of ZnO nanorods,” Mater. Res. Bull., vol. 46, no.
4, pp. 596-600, Apr. 2011.


128
[96] A. Moulahi and F. Sediri, “ZnO nanoswords and nanopills: Hydrothermal synthesis,
characterization and optical properties,” Ceram. Int., vol. 40, no. 1, pp. 943-950,
Jan. 2014.
[97] X. Chong, L. Li, X. Yan, D. Hu, H. Li, and Y. Wang, “Synthesis, characterization
and room temperature photoluminescence properties of Al doped ZnO nanorods,”
Phys. E, vol. 44, no. 7-8, pp. 1399-1405, Apr. 2012.
[98] R. Shi, P. Yang, X. Dong, Q. Ma, and A. Zhang, “Growth of flower-like ZnO on
ZnO nanorod arrays created on zinc substrate through low-temperature
hydrothermal synthesis,” Appl. Surf. Sci., vol. 264, pp. 162-170, Jan. 2013.
[99] A. B. Djurišić, a. M. C. Ng, and X. Y. Chen, “ZnO nanostructures for
optoelectronics: Material properties and device applications,” Prog. Quantum
Electron., vol. 34, no. 4, pp. 191-259, Jul. 2010.
[100] Y. Li, Z. Liu, Y. Wang, Z. Liu, J. Han, and J. Ya, “ZnO/CuInS2 core/shell
heterojunction nanoarray for photoelectrochemical water splitting,” Int. J. Hydrogen
Energy, vol. 37, no. 20, pp. 15029-15037, Oct. 2012.
[101] T. Dedova, M. Krunks, M. Grossberg, O. Volobujeva, and I. Oja Acik, “A novel

deposition method to grow ZnO nanorods: Spray pyrolysis,” Superlattices
Microstruct., vol. 42, no. 1-6, pp. 444-450, Jul. 2007.
[102] T. Dedova, I. O. Acik, M. Krunks, V. Mikli, O. Volobujeva, and A. Mere, “Effect of
substrate morphology on the nucleation and growth of ZnO nanorods prepared by
spray pyrolysis,” Thin Solid Films, vol. 520, no. 14, pp. 4650-4653, 2012.
[103] M. Krunks, a. Katerski, T. Dedova, I. Oja Acik, and a. Mere, “Nanostructured solar
cell based on spray pyrolysis deposited ZnO nanorod array,” Sol. Energy Mater. Sol.
Cells, vol. 92, no. 9, pp. 1016-1019, Sep. 2008.
[104] T. Dedova, J. Klauson, C. Badre, T. Pauporté, R. Nisumaa, A. Mere, O. Volobujeva,
and M. Krunks, “Chemical spray deposition of zinc oxide nanostructured layers from
zinc acetate solutions,” Phys. status solidi, vol. 205, no. 10, pp. 2355-2359, 2008.
[105] U. Alver, T. Klnỗ, E. Bacaksz, T. Kỹỗỹkửmerolu, S. Nezir, İ. H. Mutlu, and F.
Aslan, “Synthesis and characterization of spray pyrolysis Zinc Oxide microrods,”
Thin Solid Films, vol. 515, no. 7-8, pp. 3448-3451, Feb. 2007.
[106] T. Dedova, O. Volobujeva, J. Klauson, A. Mere, and M. Krunks, “ZnO Nanorods
via Spray Deposition of Solutions Containing Zinc Chloride and Thiocarbamide.,”
Nanoscale Res. Lett., vol. 2, no. 8, pp. 391-6, Jan. 2007.
[107] G. Shan, X. Xiao, X. Wang, X. Kong, and Y. Liu, “Growth mechanism of ZnO
nanocrystals with Zn-rich from dots to rods.,” J. Colloid Interface Sci., vol. 298, no.
1, pp. 172-6, Jun. 2006.
[108] H. A. Wahab, A. A. Salama, A. A. El-saeid, O. Nur, M. Willander, and I. K.
Battisha, “Optical , structural and morphological studies of (ZnO) nano-rod thin
films for biosensor applications using sol gel technique,” RESULTS Phys., vol. 3,
pp. 46-51, 2013.
[109] S. Ilican, “Effect of Na doping on the microstructures and optical properties of ZnO
nanorods,” J. Alloys Compd., vol. 553, pp. 225-232, Mar. 2013.
[110] X. Chen, A. M. C. Ng, A. B. Djurišić, C. C. Ling, and W. K. Chan, “Hydrothermal
treatment of ZnO nanostructures,” Thin Solid Films, vol. 520, no. 7, pp. 2656-2662,
Jan. 2012.

129
[111] R. Swapna and M. C. Santhosh Kumar, “Growth and characterization of
molybdenum doped ZnO thin films by spray pyrolysis,” J. Phys. Chem. Solids, vol.
74, no. 3, pp. 418-425, Mar. 2013.
[112] R. R. Thankalekshmi, S. Dixit, and A. C. Rastogi, “Doping sensitive optical
scattering in zinc oxide nanostructured films for solar cells,” Res. Artic. Adv. Mat.
Lett, vol. 4, no. 1, pp. 9-14, 2013.
[113] T. Prasada Rao and M. C. Santhosh Kumar, “Physical properties of Ga-doped ZnO thin
films by spray pyrolysis,” J. Alloys Compd., vol. 506, no. 2, pp. 788-793, Sep. 2010.
[114] R. Ayouchi, F. Martin, D. Leinen, and J. . Ramos-Barrado, “Growth of pure ZnO
thin films prepared by chemical spray pyrolysis on silicon,” J. Cryst. Growth, vol.
247, no. 3-4, pp. 497-504, Jan. 2003.
[115] S. Gao, D. Li, Y. Li, X. Lv, J. Wang, H. Li, Q. Yu, F. Guo, and L. Zhao, “Growth and
characterization of ZnO nanorod arrays on boron-doped diamond films by low
temperature hydrothermal reaction,” J. Alloys Compd., vol. 539, pp. 200-204, Oct. 2012.
[116] C.-H. Hsu and D.-H. Chen, “Synthesis and conductivity enhancement of Al-doped
ZnO nanorod array thin films.,” Nanotechnology, vol. 21, no. 28, p. 285603, 2010.
[117] X. P. Yang, J. G. Lu, H. H. Zhang, Y. Chen, B. T. Kan, J. Zhang, J. Huang, B. Lu,
Y. Z. Zhang, and Z. Z. Ye, “Preparation and XRD analyses of Na-doped ZnO
nanorod arrays based on experiment and theory,” Chem. Phys. Lett., vol. 528, pp.
16-20, Mar. 2012.
[118] S. D. Shinde, G. E. Patil, D. D. Kajale, V. B. Gaikwad, and G. H. Jain, “Synthesis of
ZnO nanorods by spray pyrolysis for H2S gas sensor,” J. Alloys Compd., vol. 528,
pp. 109-114, Jul. 2012.
[119] T. P. Rao, M. C. S. Kumar, S. A. Angayarkanni, and M. Ashok, “Effect of stress on
optical band gap of ZnO thin films with substrate temperature by spray pyrolysis,”
J. Alloys Compd., vol. 485, pp. 413-417, 2009.
[120] J. Alarcón, S. Ponce, F. Paraguay-Delgado, and J. Rodríguez, “Effect of γ-irradiation on
the growth of ZnO nanorod films for photocatalytic disinfection of contaminated

water.,” J. Colloid Interface Sci., vol. 364, no. 1, pp. 49-55, Dec. 2011.
[121] M.-S. Kim, J.-H. Han, D.-H. Lee, B.-H. O, S.-G. Lee, E.-H. Lee, and S.-G. Park,
“Laterally grown ZnO nanorod arrays on an obliquely deposited seed layer and its UV
photocurrent response,” Microelectron. Eng., vol. 97, no. 3, pp. 130-133, Sep. 2012.
[122] R. Nandi, D. Singh, P. Joshi, R. S. Srinivasa, and S. S. Major, “Effect of Ga-doped
ZnO Seed Layer Thickness on the Morphology and Optical Properties of ZnO
Nanorods,” Solid State Phys. Symp. 2012, vol. 410, pp. 410-412, 2013.
[123] R. Shabannia and H. Abu-Hassan, “Vertically aligned ZnO nanorods synthesized
using chemical bath deposition method on seed-layer ZnO/polyethylene naphthalate
(PEN) substrates,” Mater. Lett., vol. 90, pp. 156-158, Jan. 2013.
[124] G. J. Lee, S. S.-K. S.-K. S. Min, C. Oh, Y. Lee, H. Lim, H. Cheong, H. J. Nam, C.
K. Hwangbo, and S. Han, “Effects of Seed Layers on Structural, Morphological, and
Optical Properties of ZnO Nanorods,” J. Nanosci. Nanotechnol., vol. 11, no. 1, pp.
511-517, Jan. 2011.
[125] M. Krunks, E. Kärber, A. Katerski, K. Otto, I. Oja Acik, T. Dedova, and A. Mere,
“Extremely thin absorber layer solar cells on zinc oxide nanorods by chemical
spray,” Sol. Energy Mater. Sol. Cells, vol. 94, no. 7, pp. 1191-1195, Jul. 2010.