IFIR   05409
INSTITUTO DE FISICA DE ROSARIO
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Síntesis y caracterización de películas delgadas de PZT dopadas con nanopartículas de plata para aplicaciones fotovoltaicas
Autor/es:
MARÍA VIRGINIA ROLDÁN; MARCELO STACHIOTTI; MARÍA LUZ SANTIAGO; M.B. DI MARCO; NORA S. PELLEGRI
Lugar:
Rosario
Reunión:
Jornada; Jornadas de Investigación Cerámica JONICER 2019; 2019
Institución organizadora:
IFIR-UTNFRSN-ATACer
Resumen:
Los materiales cerámicos de tipo zirconato-titanato de plomo (PZT) son ampliamente utilizados debido a sus excelentes propiedades ferroeléctricas y piezoeléctricas. Recientemente, también han sido estudiados para su utilización en energía solar. En este tipo de materiales, conocidos como ferroeléctricos fotovoltaicos (FE-PV), puede generarse una respuesta fotovoltaica estacionaria en la dirección de la polarización, siendo la magnitud del fotovoltaje proporcional a la magnitud de la polarización eléctrica y la distancia entre los electrodos. Sin embargo, su baja eficiencia ha dificultado su aplicación. Afortunadamente, se ha reportado un importante incremento de las respuestas ferroeléctrica (polarización remanente) y fotovoltaica (fotocorriente) en películas delgadas de PZT mediante el dopaje con nanopartículas de Ag y Ag2O. En este trabajo se estudió la incorporación de nanopartículas de plata en películas delgadas de PbZr0.52Ti0.48O3. Las nanopartículas, de tamaño medio ≈ 4nm, se sintetizaron a partir de la reducción química de AgNO3 en etanol, utilizando el polímero PVP como estabilizante. Para la síntesis de las películas delgadas se utilizó un método de depósito de solución en fase líquida (CSD) por Spin-Coating, utilizando una técnica Sol-Gel modificada empleando acetoin como agente quelante. En todos los casos se obtuvieron películas delgadas de PZT en fase perovskita, libres de fases secundarias. Las propiedades dieléctricas del material no resultaron afectadas significativamente por la inclusión de las Ag-NPs. Las muestras presentaron ciclos de histéresis saturados a 50 Hz. Se encontró que el dopaje de las películas delgadas mediante incorporación de Ag-NPs en el volumen del material incrementa considerablemente la respuesta ferroeléctria del PZT y genera, además, una orientación preferencial (100). El análisis de las propiedades ópticas reveló un incremento del coeficiente de extinción de las muestras al incrementar la concentración de plata presente en las mismas, a longitudes de onda mayores a λ ≈ 350nm. En todos los casos el valor medido para el bandgap fue Eg ≈ 3.8 eV.