Abstract The Cu-Sn alloy as a precursor for Cu 2 SnSe 3 (CTSe) thin films was electrochemically co-deposited from a modified electrolyte solution using magnetic steering. The Cu-Sn film on the Mo/glass substrate was continuous, smooth and contained no organic contaminants according to Raman spectroscopy. The current efficiency of Cu-Sn electrodeposition in the solution was about 90%, i.e. significantly higher than that previously reported. The Cu-Sn films with the Cu/Sn ratio in the range of 1.6–2.3 were selenized at temperatures of 350, 400, 450, 500 and 560 °C. The synthesized CTSe films were characterised by XRD, SEM, EDX and Raman spectroscopy. The photo-activity of the films was assessed by photoelectrochemical measurements in a 0.2 M Eu(NO 3 ) 3 aqueous solution. The conducted investigations revealed that the Cu 2 SnSe 3 film with Cu/Sn = 1.9 selenized at a temperature of 500 °C demonstrated the best photoelectrochemical response and presented p type doping. The photo-activity of the film increased after additional annealing in air at a temperature of 200 °C. Raman spectroscopy studies of Cu 2 SnSe 3 thin films revealed a rather insignificant difference between the spectra of cubic and monoclinic polymorphs, however, one of the bands in the low energy region could be treated as a marker of the monoclinic phase. The Raman spectra evidenced that nearly all of the studied Cu 2 SnSe 3 films contained SnSe 2 the presence of which is detrimental for the photovoltaic characteristics of both Cu 2 SnSe 3 and Cu 2 ZnSnSe 4 .

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电化学共沉积和硒化制备的 Cu 2 SnSe 3 薄膜的结构和光电化学表征

摘要 Cu-Sn 合金作为 Cu 2 SnSe 3 (CTSe) 薄膜的前体是使用磁性转向从改性电解质溶液中电化学共沉积的。根据拉曼光谱，Mo/玻璃基板上的 Cu-Sn 膜连续、光滑且不含有机污染物。溶液中铜锡电沉积的电流效率约为 90%，即显着高于先前报道的效率。Cu/Sn 比在 1.6-2.3 范围内的 Cu-Sn 薄膜在 350、400、450、500 和 560 °C 的温度下被硒化。通过XRD、SEM、EDX和拉曼光谱对合成的CTSe薄膜进行表征。通过在0.2 M Eu(NO 3 ) 3 水溶液中的光电化学测量来评估膜的光活性。进行的研究表明，Cu 2 SnSe 3 薄膜的 Cu/Sn = 1。在 500°C 的温度下硒化的 9 表现出最佳的光电化学响应并呈现 p 型掺杂。在空气中在 200 °C 的温度下进行额外退火后，薄膜的光活性增加。Cu 2 SnSe 3 薄膜的拉曼光谱研究揭示了立方和单斜多晶型物的光谱之间相当微不足道的差异，但是，低能量区域中的一个带可以被视为单斜相的标记。拉曼光谱证明几乎所有研究的Cu 2 SnSe 3 膜都含有SnSe 2 ，SnSe 2 的存在对Cu 2 SnSe 3 和Cu 2 ZnSnSe 4 的光伏特性是有害的。在空气中在 200 °C 的温度下进行额外退火后，薄膜的光活性增加。Cu 2 SnSe 3 薄膜的拉曼光谱研究揭示了立方和单斜多晶型物的光谱之间相当微不足道的差异，但是，低能量区域中的一个带可以被视为单斜相的标记。拉曼光谱证明几乎所有研究的Cu 2 SnSe 3 膜都含有SnSe 2 ，SnSe 2 的存在对Cu 2 SnSe 3 和Cu 2 ZnSnSe 4 的光伏特性是有害的。在空气中在 200 °C 的温度下进行额外退火后，薄膜的光活性增加。Cu 2 SnSe 3 薄膜的拉曼光谱研究揭示了立方和单斜多晶型物的光谱之间相当微不足道的差异，但是，低能量区域中的一个带可以被视为单斜相的标记。拉曼光谱证明几乎所有研究的Cu 2 SnSe 3 膜都含有SnSe 2 ，SnSe 2 的存在对Cu 2 SnSe 3 和Cu 2 ZnSnSe 4 的光伏特性是有害的。低能区中的一个带可以被视为单斜相的标志。拉曼光谱证明几乎所有研究的Cu 2 SnSe 3 膜都含有SnSe 2 ，SnSe 2 的存在对Cu 2 SnSe 3 和Cu 2 ZnSnSe 4 的光伏特性是有害的。低能区中的一个带可以被视为单斜相的标志。拉曼光谱证明几乎所有研究的Cu 2 SnSe 3 膜都含有SnSe 2 ，SnSe 2 的存在对Cu 2 SnSe 3 和Cu 2 ZnSnSe 4 的光伏特性是有害的。