Sintesis Film Tipis Semikonduktor Cu2ZnSnS4 (CZTS) dengan Variasi Konsentrasi Sulfur pada Substrat Kaca ITO

Abstract

Film tipis Cu2ZnSnS4 (CZTS) merupakan bahan alternatif semikonduktor sebagai lapisan penyerap cahaya pada sel surya. CZTS dapat menggantikan senyawa silikon yang biasa digunakan sebagai bahan penyusun semikonduktor komersial. Kelebihan CZTS sebagai lapisan penyerap cahaya ialah ketersediaan bahan yang berlimpah di alam dan nilai koefisien absorpsi yang tinggi. Film tipis CZTS dibuat dengan variasi konsentrasi larutan sulfur menggunakan metode sol- gel dan spin coating sederhana pada substrat kaca inidium timah oksida (ITO). Setelah itu, film dikeraskan pada suhu 550 °C, selama 60 menit dengan dialiri gas N2. Difraktogram sinar X menunjukkan bahwa film tipis CZTS yang terbentuk dari kedua sampel memiliki struktur kristal kasterit dengan persentase yang kecil dibandingkan literatur. Sampel dengan konsentrasi sulfur 6M memiliki jumlah persen kristal yang lebih tinggi, yaitu 13,257% dengan ketebalan film 3,726–4,732 µm, sedangkan sampel dengan konsentrasi 3M memiliki persentase 7,538%. Sampel film tipis CZTS dengan konsentrasi sulfur 6M memiliki energi celah pita sebesar 1,876 eV dan nilai koefisien absorpsi sebesar 29,49 × 104 cm-1 menunjukkan hasil terbaik dan sesuai dengan kriteria film tipis CZTS komersil.