Electrodeposición por pulsos de calcogenuros de cobre e indio (CuInSe2)

M.A. FRONTINI; M.VALDES; M.VAZQUEZ

Santiago de Chile

Congreso; • 12 Congreso Binacional de Metalurgia y Materiales. CONAMET/SAM 2012.; 2012

SAM/CONAMET

Electrodeposición por pulsos de calcogenuros de cobre e indio (CuInSe2). Su estudio Tópico: 2.1 M. A. Frontini*, M. Valdes, M. Vázquez División Corrosión, INTEMA.Facultad de Ingeniería. Universidad Nacional de Mar del Plata. CONICET. Av. Juan B. Justo 4302, Mar del Plata, Argentina. * e-mail de autor de correspondencia: frontini@fi.mdp.edu.ar Palabras claves: Celdas Solares, electrodeposición por pulsos, CuInSe2, DRX, Raman. En los últimos años, el CuInSe2 ha despertado mucho interés para su uso en la conversión de energía solar, mayormente por su valor de band gap (1,1 V). En la preparación de películas delgadas de CuInSe2 se utilizan diferentes técnicas; entre ellas la electrodeposición presenta ventajas: es económica, puede copiar geometrías intrincadas y aplicarse sobre sustratos flexibles. La electrodeposición es generalmente potenciostática, es decir aplicar un potencial catódico constante durante el tiempo de deposición, pero la electrodeposición pulsada ha demostrado mejorar la morfología de las películas y sus propiedades semiconductoras. En este trabajo se compara la calidad de los depósitos de CuInSe2 obtenidos aplicando pulsos de potencial, en particular el efecto de modificar sus parámetros (tiempo y potencial de cada pulso). La deposición se realizó sobre vidrio conductor (TCO); la solución acuosa precursora contiene 4.1*10-3 mol L-1 CuCl2, 1*10-2mol L-1 InCl3 y 4,25*10-3 mol L-1 SeO2, 0,2 mol L-1 de KCl como electrolito soporte y 2 < pH < 2.5. Se utilizó una celda electroquímica de tres electrodos siendo el TCO el electrodo de trabajo, una malla de Pt como contraelectrodo y electrodo de calomel saturado como referencia. El valor del extremo del potencial en los pulsos catódico fue -0.9 y -0.7 V y en los anódicos -0.1 V y 0 V. La duración de los pulsos fue tc = ta = 5 s y 2.5 s. La cristalinidad y morfología de las películas obtenidas se caracterizó por difracción de rayos X (DRX) y espectrocopía micro Raman. Se realizaron espectros de absorción para la determinación del valor de potencial de zona prohibida (Egap).Del análisis de DRX (Figura 1) puede observarse que la condición con Ecat= -0.7 V y Eanod= -0.1 V a los dos tiempos de pulso presentan una mejor cristalinidad y morfología en los depósitos que en la otra condición con los otros valores de potencial en los pulsos. Los valores de Egap (Tabla 1) también, en esa condición son los que mas se ajustan. Además la disminución en la duración de los pulsos produce películas de buena calidad, minimizando la incidencia de las segundas fases indeseables. Al someter a los depósitos a tratamiento térmico también se mejora su cristalinidad y morfología. Estos aspectos, al igual que las propiedades eléctricas, se encuentran actualmente bajo análisis. Figura 1. Diagrama DRX Tabla 1. Valores de Egap