Alternativa electroquímica para la determinación del Band gap en puntos cuánticos de CdSe

MARÍA VICTORIA BENAVENTE; CECILIA I. VÁZQUEZ; MARÍA FERNANDA TORRESAN; ANA MARÍA BARUZZI; RODRIGO A. IGLESIAS

Buenos Aires, Argentina

Encuentro; Encuentro de Estudiantes de Óptica Física (EEOF) y Taller de Óptica Física y Nanofotónica (TOP-FOT); 2013

Universidad Nacional de Buenos Aires

Los puntos cuánticos (PC) son nanocristales de semiconductores de pocas decenas de nanómetros que presentan efectos cuánticos debido al confinamiento de los transportadores de carga (electrón y hueco). Al disminuir el tamaño del cristal, la energía del band-gap (Egap) aumenta siguiendo cualitativamente el comportamiento de una partícula en caja, en la cual la partícula es el excitón (par electrón-hueco) y la caja el nanocristal. Actualmente existe un gran interés en el estudio de estos nanocristales ya que pueden ser incorporados como sensibilizadores ópticos, si se depositan sobre películas mesoporosas de semiconductores (Ej. TiO2), constituyendo celdas solares de 3º generación. Es importante notar que se ha estimado a partir de cálculos teóricos una eficiencia máxima termodinámica de ~60%, la cual resultaría mayor a la eficiencia predicha por Shockley y Queisser para semiconductores que presentan un band gap de alrededor de 1,2eV. Usualmente, el Egap de un semiconductor se determina mediante medidas ópticas (Fig. 1). Por otro lado, existen antecedentes de determinación de Egap de PC a partir de medidas electroquímicas, específicamente voltametría cíclica. Los valores determinados por cada técnica difieren conceptualmente. Con el método óptico, el valor de la energía determinada consiste en la energía de formación de un excitón enlazado; mientras que en la medida electroquímica, se determina la energía de formación del excitón disociado. La diferencia entre ambas medidas se debe principalmente a la energía de interacción Coulómbica entre el electrón y el hueco en el excitón (Je1,h1) (Fig. 2). En este trabajo se sintetizaron y caracterizaron PC de CdSe. Se obtuvieron nanocristales, con confinamiento cuántico, de diferentes tamaños para los cuales se determinaron los valores de Egap óptico y electroquímico.