Un modo per spingere il fotovoltaico (PV) sulla scala dei terawatt in modo eco-sostenibile è quello di indagare e validare possibili alternative al Cu2ZnSnS4 (CZTS) tra i calcogenuri della famiglia I2-II-IV-S4 ad elevata abbondanza naturale. Un’ulteriore alternativa appartenente a questa classe di materiali è il Cu2FeSnS4 (CFTS), che è costituito da elementi abbondanti e non tossici e presenta un elevato coefficiente di assorbimento e un band gap diretto adatto per applicazioni fotovoltaiche. In questo lavoro, film sottili di CZTS e CFTS sono stati depositati su substrati in vetro rivestiti di Mo mediante un processo in due fasi: lo sputtering, che combina un’elevata produttività con un’elevata riproducibilità, è stato utilizzato per depositare nella prima fase i precursori metallici impilati, che successivamente ricevono un trattamento termico in vapori di zolfo. È stato condotto uno studio comparativo per identificare le principali somiglianze e differenze tra i parametri di deposizione per film sottili puri di questi due calcogenuri.
L’omogeneità, la cristallinità e la composizione chimica dei film sottili sono state utilizzate come riferimenti per la nostra analisi comparativa. Sono stati inoltre confrontati e sfruttati i parametri fotovoltaici di alcuni dispositivi solari di prova per convalidare il CFTS come una potenziale alternativa a CZTS per l’applicazioni fotovoltaica. L’obiettivo di questo lavoro è studiare una correlazione tra i parametri PV e i rapporti degli elementi metallici nei film sottili CFTS al fine di identificare sul diagramma di fase l’intervallo di tolleranza stechiometrica (vs condizioni di metalli ricchi / poveri) per questo calcogenuro.