Síntesis de películas delgadas de CuInSe2 por deposición atómica SILAR

MARIANA BERRUET

Concepción del Uruguay

Encuentro; 3er. Encuentro de Jóvenes Investigadores en Ciencia y Tecnología de Materiales; 2010

Asociación Argentina de Materiales

Se describe la síntesis de películas delgadas de CuInSe2 por un método de deposición denominado SILAR (Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction). Dicho método permite la síntesis de CuInSe2 en soluciones de pH cercanos a la neutralidad, lo que lo hace una alternativa viable para depositar CuInSe2 sobre ZnO como sustrato, para su empleo en celdas solares. El método SILAR evita el uso de H2Se o Se altamente tóxicos, minimiza la generación de desperdicios de metales pesados (In), constituye un sistema de deposición económico y permite depositar películas en una gran variedad de formas y tamaños de sustrato. Básicamente, se trata de un método químico modificado, basado en la inmersión del sustrato en precursores catiónicos y aniónicos, previo enjuague con agua desionizada luego de cada inmersión. Permite el crecimiento de la película compuesta por adición secuencial de capas atómicas individuales formando Cu2-xSe y In2Se3. Luego de un tratamiento térmico se obtiene CuInSe2 con compuestos binarios excedentes cuya presencia puede minimizarse modificando las concentraciones de las soluciones precursoras o pueden ser eliminados por ataque químico posterior. Para optimizar la composición, morfología y adherencia del seleniuro, se exploraron diferentes concentraciones de los reactivos, diversas temperaturas y números de ciclos de inmersión. Para su implementación se montó un sistema (de desplazamiento XY) provisto de un brazo mecánico con controlador computarizado. Se utilizó como sustrato vidrio y vidrio recubierto con ZnO. Las películas obtenidas se caracterizaron por DRX, Espectroscopia Raman, SEM y EDS. Su composición y morfología resultaron aceptables, con escasa presencia de fases indeseadas.