Q-DOTS CONFINADOS DE CALCOGENUROS DE Cd COMO BASE PARA CELDAS SOLARES

MARÍA CLAUDIA MARCHI

Lima

Conferencia; Conferencia Internacional de Materiales Avanzados para Aplicaciones Ambientales y Energéticas; 2007

Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Ingeniería

<!-- /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-parent:""; margin:0cm; margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:12.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-font-family:"Times New Roman";} @page Section1 {size:612.0pt 792.0pt; margin:70.85pt 3.0cm 70.85pt 3.0cm; mso-header-margin:36.0pt; mso-footer-margin:36.0pt; mso-paper-source:0;} div.Section1 {page:Section1;} --> Dentro de los diferentes tipos de celdas solares fotoquímicas que usan ensambles nanoestructurados de partículas semiconductoras, podemos destacar la generación de celdas solares construidas a partir de Q-dots. Las propiedades ópticas de nanopartículas (NP) de calcogenuros de Cd pueden ser sintonizadas de acuerdo con el tamaño de las partículas y la constante dieléctrica del medio que las rodea. Sin embargo, no hay información acerca de las propiedades ópticas cuando las NP están organizadas en arreglos 3D con separaciones entre ellas del orden del diámetro de las mismas. La base de este trabajo es aprovechar las propiedades de films de óxidos mesoporosos (MP) obtenidos por autoorganización de moldes supramoleculares durante la consolidación de las estructuras O-M-O (M = Si o Ti). De acuerdo con las moléculas anfifílicas empleadas como molde supramolecular y las condiciones de humedad, temperatura, envejecimiento, tratamiento térmico, el sólido MP presenta distinta estructura, tamaño de poro y espesor de pared. Además, estos materiales son suficientemente robustos como para permitir interacciones con distintos solventes o soluciones moderadamente agresivas. La síntesis de arreglos de NP en matrices MP se realizó por inmersión sucesiva en soluciones conteniendo los precursores de Cd y S o Se, o por inmersión en suspensiones de NP monodispersas con diámetros menores que los nanoporos de la matriz. Los resultados obtenidos de experimentos de luminiscencia indican que la inclusión de calcogenuros por reacción dentro de los nanoporos produce una luminiscencia intensa en el visible. La intensidad de emisión es mayor cuanto más ordenado es el arreglo, siendo prácticamente nula cuando el film se encuentra desordenado por efecto de las inmersiones o de la temperatura. Si bien en todos los casos hay una contribución importante de estados superficiales que provoca una emisión ancha extendida hacia el rojo, ésta decrece con respecto a la emisión a mayor energía cuando el arreglo es más ordenado. Por último, en los casos de NP de CdS sintetizadas en los nanoporos de la matriz se encontró un incremento de la luminiscencia en un factor mayor que 2 cuando se realiza una inmersión adicional en solución del precursor de Cd. En base a estos resultados, y apoyándonos en la caracterización complementaria de los materiales compuestos por DRX y HRTEM, concluimos que la periodicidad permite un acoplamiento entre los puntos emisores en el arreglo, lo cual llevaría al incremento de la luminiscencia.