การพัฒนาฟิล์มบางออกไซด์แบบโปร่งแสงสําหรับเซลล์แสงอาทิตย์แบบโปร่งใส

การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์ ในการวิจัยและพัฒนาฟิล์มบางสารกึ่งตัวนำออกไซด์แบบโปร่งใสเพื่อประดิษฐ์ เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดฟิล์มบางแบบโปร่งใสและทำการศึกษาประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์โปร่งใส ที่พัฒนาขึ้น ซึ่งในการวิจัยนี้ได้นำวัสดุ ที่สามารถพัฒนาเป็นฟิล์มบางโปร่งใสได้ คือ คอปเปอร์แกลเลี่ยมออกไซด์ (CGO) และซิงค์ออกไซด์เจือด้วยแกลเลี่ยมออกไซด์(GZO) นำมาเตรียมเป็นฟิล์มบางด้วยเทคนิคแมกนีตรอนแบบ สปัตเตอริง ที่อุณหภูมิต่ำ โดยใช้ระยะเวลาในการเตรียมแตกต่างกันที่ 30 , 45, และ 60 นาทีศึกษาสมบัติของวัสดุ และนำเงื่อนไขที่เหมาะสมมาพัฒนาเป็นเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดฟิล์มบางแบบโปร่งใสต้นแบบ ที่มีโครงสร้างเซลล์เป็น แบบ รอยต่อพี-เอ็น และนำมาวัดประสิทธิภาพ จากการศึกษาโครงสร้างและลักษณะทางสัณฐานของฟิล์มบาง พบว่า ฟิล์มบาง คอปเปอร์แกลเลี่ยมออกไซด์ และซิงค์ออกไซด์เจือด้วยแกลเลี่ยมออกไซด์ สามารถเตรียมได้ด้วยเทคนิคแมกนีตรอนสปัตเตอริง ที่อุณหภูมิต่ำโดยไม่ ต้องให้ความร้อนแก่วัสดุขณะเตรียม แต่วัสดุฟิล์มบางมีการก่อตัวของโครงสร้างผลึกยังแสดงค่าสัญญานการเลี้ยวเบน ของรังสีเอ็กซ์ที่ต่ำ และพื้นผิวของฟิล์มบางมีความขรุขระ ก่อตัวเป็นทรงกลมขนาดเล็กกระจายทั่วพื้นผิว สมบัติเชิง แสงของวัสดุพบว่า CGO และ GZO มีค่าการส่องผ่านของแสงสูงกว่า 70% และ 80% ตามลำดับ เมื่อนำฟิล์มบาง CGO ตัวอย่างที่ระยะเวลา 60 min และ GZO ตัวอย่างที่ระยะเวลา 60 min มาประกอบเป็นเซลล์แสงอาทิตย์และ ทำการทดสอบประสิทธิภาพพบว่า มีค่าความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าลัดวงจร JSC = 1.87 (mA/cm2 ), VOC = 45.94 mV, และ FF = 4.6 ประสิทธิภาพจะอยู่ที่ 0.002%