"Физика и техника полупроводников"
Вышедшие номера
Спонтанное и стимулированное излучение в тонких пленках твердых растворов Cu(In1-xGax)(SySe1-y)2 в составе солнечных элементов
Государственная программа научных исследований, Фотоника, опто- и микроэлектроника, 2.1.01
Белорусский республиканский фонд фундаментальных исследований, Проект, Ф20М-058
Министерства образования и науки России, Государственное задание, "Спин" № АААА-А18-118020290104-2
Российский научный фонд, Соглашение, № 17-79-30035
Свитенков И.Е.1, Павловский В.Н1, Муравицкая Е.В.1, Луценко Е.В.1, Яблонский Г.П.1, Бородавченко О.М.2, Живулько В.Д.2, Мудрый А.В., Якушев М.В.3,4, Когновицкий С.О.5
1Институт физики им. Б.И. Степанова Национальной академии наук Беларуси, Минск, Беларусь
2Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению, Минск, Беларусь
3Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия
4Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия
5Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: mudryi@physics.by
Поступила в редакцию: 15 июня 2020 г.
В окончательной редакции: 22 июня 2020 г.
Принята к печати: 22 июня 2020 г.
Выставление онлайн: 11 июля 2020 г.

Представлены результаты исследования спектров излучения тонких нанокристаллических пленок прямозонных твердых растворов Cu(In1-xGax)(SySe1-y)2 (CIGSSe) в структуре солнечных элементов при непрерывном ~0.5 Вт/см2 и наносекундном импульсном лазерном возбуждении в диапазоне плотности мощности возбуждения 0.1-53 кВт/см2 и температурах 10-300 K. Обнаружено, что в тонких пленках CIGSSe возникает стимулированное излучение  в интервале температур от 10 до 90 K в спектральной области hν=1.062-1.081 эВ с минимальным уровнем пороговой накачки ~1 кВт/см2. Показано, что с ростом интенсивности возбуждающего излучения полосы спонтанного излучения смещаются в сторону больших энергий. Установлено, что полосы фотолюминесценции при низких уровнях возбуждения и полосы cтимулированного  излучения  смещаются с ростом температуры в сторону высоких энергий, а полосы ФЛ при высоких уровнях возбуждения смещаются при этом в сторону низких энергий. Обсуждаются возможные причины и механизмы влияния температуры и интенсивности возбуждения на спектральные положения полос спонтанного и стимулированного излучения  пленок твердых растворов. Ключевые слова: Cu(In1-xGax)(SySe1-y)2, CIGSSe, тонкие пленки, фотолюминесценция, стимулированное излучение, температурная зависимость, солнечный элемент.
  1. M. Bar, W. Bohne, J. Rohrich, E. Strub, S. Linder, M.C. Lux-Steiner,  Ch.-H. Fischer, T.P. Niesen, F. Karg. J. Appl. Phys., 96, 3857 (2004)
  2. J. Chantana, Y. Kawano, T. Nishimura, T. Kato, H. Sugimoto. Sol. Energy, 184, 553 (2019)
  3. V. Bermudes, A. Peres-Rodriguez. Nature Energy, 3, 466 (2018)
  4. T. Kato. Jpn. J. Apll. Phys., 56, 04CA02 (2017)
  5. Y. Aida, V. Depredurand, J.K. Larsen, H. Arai, D. Tanaka, M. Kurihara, S. Siebentritt. Prog. Photovolt.: Res. Appl., 23, 754 (2014)
  6. P. Jackson, R. Wuerz, D. Hariscos, E. Lotter, W. Witte, M. Powalla. Phys. Status Solidi (RRL), 10, 583 (2016)
  7. М.А. Green, Y. Hishikawa, E.D. Dunlop, D.H. Levi, J. Hohl-Ebinger, M. Yoshita, A.W.Y. Ho-Baillie. Prog. Photovolt.: Res. Appl., 27, 565 (2019)
  8. J. Chantana, T. Kato, H. Sugimoto, T. Minemoto. Prog. Photovolt.: Res. Appl., 26, 868 (2018)
  9. I.E. Svitsiankou, V.N. Pavlovskii, E.V. Lutsenko, G.P. Yablonskii, A.V. Mudryi, V.D. Zhivulko, M.V. Yakushev, R.W. Martin. J. Phys. D: Appl. Phys., 49, 095106 (2016)
  10. V. Probst, W. Stetter, W. Reidl, H. Vogt, M. Wendl, H. Calwer, S. Zweigart, K.D. Ufert, B. Freienstein, H. Cerva, F.H. Karg. Thin Sol. Films, 387, 262 (2001)
  11. F.H. Karg. Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 66, 645 (2001)
  12. H.M. Rietveld. Acta Crystallogr. A, 22, 151 (1967)
  13. H.M. Rietveld. J. Appl. Crystallogr., 2, 67 (1968)
  14. H. Sawada, R. Wang, A.W. Sleight. J. Solid State Chem., 122, 148 (1996)
  15. E.J. Friedrich, R. Fernandes-Ruiz, J.M. Merino, M. Leon. Powder Diffraction, 25, 253 (2010)
  16. Q. Guo, G.M. Ford, H.W. Hillhouse, R. Agrawal. Nano Lett., 9, 3060 (2009)
  17. V. Alberts. Thin Sol. Films, 517, 2115 (2009)
  18. S.-H. Chang, M.-Y. Chiang, Ch.-Ch. Chiang, F.-W. Yuan, Ch.-Y. Chen, B.-Ch. Chiu, T.-L. Kao, Ch.-H. Lai, H.-Y. Tuan. Energy Environ. Sci., 4, 4929 (2011)
  19. R. Knecht, M.S. Hammer, J. Parisi, I. Riedel. Phys. Status Solidi A, 210, 1392 (2013)
  20. M. Rusu, W. Eisele, R. Wurz, A. Ennaoui, M.Ch. Lux-Steiner, T.P. Niesen, F. Karg. J. Phys. Chem. Sol., 64, 2037 (2003)
  21. J. Chantana, T. Kato, H. Sugimoto, T. Minemoto. Current Appl. Phys., 17, 461 (2017)
  22. S.A. Schumacher, J.R. Botha, V. Alberts. J. Appl. Phys., 99, 063508 (2006)
  23. M.J. Romero, H. Du, G. Teeter et al. Phys. Rev. B, 84, 165324 (2011)
  24. M.V. Yakushev, F. Luckert, C. Faugeras, A.V. Karotki, A.V. Mudryi, R.W. Martin. Appl. Phys. Lett., 97, 152110 (2010).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.