СЕЛЕНДЕУ ӘДІСІМЕН СҮРМЕ СЕЛЕНИДІН АЛУ ЖӘНЕ ЗЕРТТЕУ

Осы жұмыста сүрме селениді (Sb2Se3) жұқа қабықшаларын синтездеу әдісі, сондай-ақ олардың морфологиялық, құрылымдық және оптикалық қасиеттерін зерттеу нәтижелері ұсынылған. Синтездеу әдісі екі кезеңнен тұрды. Бірінші кезеңде магнетрондық тозаңдату әдісі арқылы сурьмадан прекурсор қабықша алынды. Екінші кезеңде 400 °C температурада 10 минут бойы селен буларында селенизация процесі жүргізілді. Алынған қабықшалардың морфологиясы сканерлеуші электрондық микроскопия әдісімен зерттелді. Морфологиялық зерттеу нәтижелері қабықшаның кремнийлі төсемге жақсы адгезиясымен сипатталатын поликристалдық құрылымға ие екенін көрсетті.Қабықшаның элементтік құрамы энергодисперсиялық спектроскопия (ЭДС) әдісімен анықталды. ЭДС нәтижелері бойынша Se/Sb атомдық пайыздық қатынасы 1,59ға тең болды, бұл алынған қабықшаның стехиометриялық құрамға жақын екенін көрсетеді. ЭДС арқылы

алынған деректер рентгендік фазалық талдау әдісімен жүргізілген фазалық құрамды зерттеу нәтижелерімен расталды. Қабықшаның орторомбиялық сингонияда (Pnma) кристалданатыны анықталды. Құрылымда қосымша фазалар табылған жоқ. Қабықшаның оптоэлектрондық қасиеттерін зерттеу үшін шағылу спектрі өлшенді. Шағылу спектрінен Таука әдісі арқылы тыйым салынған аймақтың ені 1,69 эВ екені анықталды, бұл мән оптоэлектрондық құрылғыларда қолдану үшін оңтайлы болып табылады.

1. Le Marois, J.B., Pales, A.F., Bennett, S. Reaching net zero emissions demands faster innovation, but we’ve already come a long way. International Energy Agency, 13 (2023).

2. Lee, T.D., Ebong, A.U. A review of thin film solar cell technologies and challenges. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 70, 1286–1297 (2017).

3. Machkih, K., Oubaki, R., Makha, M. A review of CIGS thin film semiconductor deposition via sputtering and thermal evaporation for solar cell applications. Coatings, 14(9), 1088 (2024).

4. Scarpulla. M.A. et al. CdTe-based thin film photovoltaics: Recent advances, current challenges and future prospects. Solar Energy Materials and Solar Cells, 255, 112289 (2023).

5. Stuckelberger, M., Biron, R., Wyrsch, N., Haug, F.J., Ballif, C. Progress in solar cells from hydrogenated amorphous silicon. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 76, 1497–1523 (2017).

6. Han, T., Luo, M., Liu, Y., Lu, C., Ge, Y., Xue, X.,.Xu, X. Sb2S3/Sb2Se3 heterojunction for highperformance photodetection and hydrogen production. Journal of Colloid and Interface Science, 628, 886–895 (2022).

7. Mavlonov, A., Razykov, T., Raziq, F., Gan, J., Chantana, J., Kawano, Y., Qiao, L. A review of Sb2Se3 photovoltaic absorber materials and thin-film solar cells. Solar Energy, 201, 227–246 (2020).

8. Qin, X., Xu, B., Lin, J., Chen, J., Tong, H., Chen, Y., Sun, L. Above 10% efficient electrodeposited Cu2ZnSn (S, Se)4 solar cell achieved by modifying precursor. Solar Energy Materials and Solar Cells, 242, 111781 (2022).

9. Singh, P.K., Rai, S., Lohia, P., Dwivedi, D.K. Comparative study of the CZTS, CuSbS2 and CuSbSe2 solar photovoltaic cell with an earth-abundant non-toxic buffer layer. Solar Energy, 222, 175–185 (2021).

10. Zhang, L., Zheng, J., Liu, C., Xie, Y., Lu, H., Luo, Q., Mai, Y. Over 10% Efficient Sb2 (S, Se)3 Solar Cells Enabled by CsI‐Doping Strategy. Small, 20(27), 2310418 (2024).

11. Nowshad, N., Islam, R., Uddin, M.N. Photovoltaic Performance Analysis of CH3NH3PbI3 Perovskite Solar Cells Using SCAPS Simulation. Chemistry of Inorganic Materials, 100107 (2025).

12. Maurya, K.K., Singh, V. NSb2Se3 versus Sb2S3 solar cell: a numerical simulation. Solar Energy, 228, 540–549 (2021).

13. Zeng, K., Xue, D. J., Tang, J. Antimony selenide thin-film solar cells. Semiconductor Science and Technology, 31(6), 063001 (2016).

14. Greene, J.E. Tracing the recorded history of thin-film sputter deposition: From the 1800s to 2017. Journal of Vacuum Science & Technology A., 35(5) (2017).

15. Shongalova, A., Correia, M.R., Teixeira, J.P., Leitão, J.P., González, J.C., Ranjbar, S., Fernandes, P.A. Growth of Sb2Se3 thin films by selenization of RF sputtered binary precursors. Solar Energy Materials and Solar Cells, 187, 219–226 (2018).

16. Oliphant, E., Mantena, V., Brod, M., Snyder, G.J., Sun, W. Why does silicon have an indirect band gap? Materials Horizons, 12(9), 3073–3083 (2025).

17. Nicolás-Marín, M.M., González-Castillo, J.R., Vigil-Galán, O., Courel, M. The state of the art of Sb2 (S,Se)3 thin film solar cells: current progress and future prospect. Journal of Physics D: Applied Physics, 55(30), 303001(2022).

18. Cifuentes, N., Ghosh, S., Shongolova, A., Correia, M.R., Salomé, P.M., Fernandes, P.A., González, J.C. Electronic conduction mechanisms and defects in polycrystalline antimony selenide. The Journal of Physical Chemistry C, 124(14), 7677–7682 (2020).