في هذا البحث تم تحضير سبيكة المركب الثلاثيZnIn2Se4 (ZIS) والرباعي (ZIST) وفق الصيغة الكيميائية ZnIn2(Se1-xTex)4 بمحتوى مختلفة من التيلوريوم (Te) (x = 0.0, 0.2, 0.4) وذلك بصهر مكوناتها داخل فرن درجة حرارته (1273 K) لمدة (6) ساعات بعد خلطها بنسب محددة داخل ابوبة من الكوارتز مفرغة تحت ضغط (5×10-3 Torr) بطول (22 cm) بعدها تم تبريد السبائك ببطء واستخراجها من انبوبة الكوارتز ثم طحنها. حددت نسب مكونات السبائك بوساطة تحليلات مطياف تشتت الطاقة للأشعة السينية (EDXS)، والنتائج كانت قريبة من القيم النظرية. رسبت اغشية (ZIST) و(ZIS) على ركائز زجاجية بسمك (500±20 nm) باستخدام تقنية التبخير الحراري في الفراغ عند درجة حرارة الغرفة (RT) وبمعدل ترسيب (2±0.1 nm/s). استخدمت طريقة الانتشار الحراري لتحضير اغشية (ZIS) المطعمة بالألمنيوم (Al) بنسب 2% و4%. لدنة جميع الاغشية المحضرة عند درجة حرارة (373 K) و(473 K) لمدة ساعة واحدة .
اظهر تحليل الأشعة السينية أن جميع الأغشية الرقيقة متعددة البلورات ذات بنية رباعية الزوايا واتجاه مفضل على طول المستوى (112). استخدم مجهر القوة الذرية (AFM) لدراسة مورفولوجيا السطح لجميع الاغشية. أظهرت النتائج أن خشونة السطح وحجم حبيبات أغشية (ZIST) تزداد مع زيادة محتوى Te ودرجة حرارة التلدين، ايظاً بالنسبة لأغشية (ZIS) المطعمة بالالمنيوم زادت خشونة السطح وحجم الحبيبات مع زيادة نسبة Al ودرجة حرارة التلدين. استخدمت تقنية المجهر الألكتروني الماسح (FE-SEM) لدراسة مورفولوجيا سطح جميع الأغشية الرقيقة، أظهرت النتائج أن جميع الأغشية لها سمات سطحية موحدة مع جسيمات ذات حجم غير منتظم تصبح أكثر انتظاماً مع زيادة محتوى Te، ونسبة Al، ودرجة حرارة التلدين لأغشية (ZIS).
تم تسجيل أطياف الإمتصاصية والنفاذية لجميع الأغشية الرقيقة في نطاق الطول الموجي من (400 nm) إلى (1000 nm). أظهرت القياسات البصرية أن جميع الأغشية المحضرة لها فجوة طاقة مباشرة، وهي تتناقص مع زيادة محتوى Te، ونسبة Al، ودرجة حرارة التلدين لأغشية (ZIS)، حيث انخفضت من (2 eV) إلى (1.38 eV) لأغشية (ZIST) ذات محتوى التيلوريوم (x = 0.4) عند (473 K) بينما انخفضت من (2 eV) إلى (1.68 eV) لأغشية ZIS)) المطعمة بالألمنيوم بنسبة (4%) عند نفس درجة حرارة التلدين، يقابل ذلك تزايداً واضحا في قيم معامل الامتصاص، وخاصة في المنطقة المرئية من الطيف (400-700 nm). تم حساب الثوابت البصرية [معامل الخمود (k_o)، الجزء الحقيقية (ε_r) والخيالي (ε_i) من ثابت العزل الكهربائي، ومعامل الانكسار (n_o)] لجميع الأغشية الرقيقة المحضرة.
أظهرت نتائج قياس الخواص الكهربائية زيادة في الموصلية الكهربائية المستمرة (σ_(d.c)) مع زيادة محتوى Te، ونسبة Al، ودرجة حرارة التلدين لأغشية (ZIS). بلغت أعلى قيمة موصلية تم الحصول عليها 90.0171 (Ω. cm)-1 العائدة للأغشية الرقيقة (ZIST) بمحتوى Te مساوٍ الى (x = 0.4) عند درجة حرارة تلدين (473 K). احتوت جميع الأغشية على طاقتي تنشيط (E_(a_1 ),E_(a_2 )) مما يدل على وجود آليتين للانتقال الإلكتروني. أظهرت نتائج قياس تأثير هول أن جميع الأغشية لها موصلية كهربائية من النوع (n-type) ويزداد تركيز حامل الشحنة الأغلبية مع زيادة محتوى Te، ونسبة Al، ودرجة حرارة التلدين لأغشية (ZIS).
في هذا البحث تم تصنيع خلايا شمسية بهيكلية (Ag/n-ZIST, n-ZIS (Al)/p-Si/Ag) بمحتوى مختلف من Te لأغشية (ZIST) ونسب Al مختلفة لأغشية (ZIS) المطعمة بالألمنيوم، بالاضافة الى درجة حرارة تلدين مختلفة (373 K) و(473 K).
أظهرت قياسات تيار-جهد (I-V) في حالة الإضاءة تحسنًا في أداء المفارق الهجينة حيث زادت قيمة كل من كفاءة التحويل، عامل الملء، الفولتية العظمى، كثافة التيار العظمى، فولتية الدائرة المفتوحة، وكثافة تيار الدائرة القصيرة. كانت أعلى كفاءة تم الحصول عليها (3.219%) للمفرق الهجين (Ag/n-ZIST/p-Si/Ag) عند محتوى Te (x = 0.4) و درجة حرارة تلدين (473 K)، أظهرت خصائص تيار-جهد في حالة الظلام أن كل من عامل المثالية وكثافة تيار الاشباع انخفض مع زيادة محتوى Te، ونسبة Al، ودرجة حرارة التلدين لأغشية (ZIS).
أظهرت قياسات سعة-جهد (C-V) أن جميع المفارق الهجينة كانت من النوع الحاد، وانخفضت سعة الوصلة بينما زاد عرض منطقة الاستنزاف وتركيز الحاملات وجهد البناء الداخلي مع زيادة محتوى Te، ونسبة Al، ودرجة حرارة التلدين لأغشية (ZIS).
