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http://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1004/459| “DEPÓSITO DE PELÍCULAS DELGADAS DE Cu2SnS3 POR EL MÉTODO SILAR PARA SU APLICACIÓN COMO ABSORBEDOR EN CELDAS SOLARES” | |
| RAQUEL GARZA HERNANDEZ | |
| FRANCISCO SERVANDO AGUIRRE TOSTADO | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| En la actualidad, el alto costo y la baja eficiencia de conversión de las
celdas solares, han propiciado la búsqueda de nuevos materiales fotovoltaicos
con propiedades avanzadas para su utilización como capa absorbedora en
dichos dispositivos. Los compuestos ternarios basados en Cu, Sn y S son
materiales alternativos que cumplen con este requisito, debido a que presentan
propiedades ópticas, morfológicas y eléctricas apropiadas para este fin. Además
son económicos, abundantes en la naturaleza y no tóxicos, por lo que son
materiales prometedores para el reemplazo de CIGS [Cu(In,Ga)Se2] en celdas
solares. En el presente trabajo se estudió la formación de películas delgadas CuS
y SnS para la posterior obtención del compuesto ternario Cu2SnS3 a partir del
método de adsorción y reacción sucesiva de capas iónicas (SILAR, por sus siglas
en inglés). Las películas delgadas de Cu2SnS3 se obtuvieron mediante el
depósito de monocapas alternadas de (SnS/CuS)n y multicapas de
(SnS)n/(CuS)m. Estas dos metodologías se propusieron con la finalidad de
estudiar los procesos de difusión y estabilidad química en dicho compuesto.
Mediante difracción de rayos X se determinó que las multicapas sin tratamiento
térmico presentan un crecimiento cristalino hexagonal correspondiente a la fase
de CuS. No obstante, después de un tratamiento térmico a 400 °C, aparecen
picos de difracción adicionales demostrando la presencia de la fase cúbica
perteneciente a Cu2SnS3 y una segunda fase contaminante con estructura
tetragonal atribuida al SnO2. Las composiciones elementales, estados de oxidación y reacciones químicas se estudiaron por espectroscopia de fotoemisión de rayos X (XPS, por sus siglas en inglés). Los resultados de XPS para las multicapas revelaron la presencia de CuS para las películas sin tratamiento térmico, mientras que para aquellas tratadas térmicamente a 400 °C en atmósfera de N2 se presenció Cu1+ y Sn4+. Además, XPS reveló la presencia de Cd en la superficie de las estructuras con monocapas alternadas, mientras que las multicapas SnS/CuS mostraron menor cantidad de Cd. Las propiedades eléctricas se determinaron a partir de mediciones de efecto Hall, encontrando que la movilidad y la resistividad de las películas se encuentran entre valores de 0.1- 0.6 cm2 /Vs y 0.003-0.923 Ωcm, respectivamente. La densidad de portadores de las películas se encuentra en el orden de 1021 cm-3 . La alta densidad de portadores y baja movilidad está relacionada con defectos estructurales. Estas películas presentan un carácter semiconductor tipo p, lo cual es ideal para la utilización de este material como absorbedor en celdas solares. | |
| 2014-11 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| BIOLOGÍA Y QUÍMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Maestría en Ciencia de Materiales |
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| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
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| Tesis Raquel Garza Hernandez.pdf | 5.3 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |