“Electrodeposición pulsada de seleniuro de cobre e indio

FRONTINI, MARÍA ALEJANDRA; VALDES, MATÍAS; VAZQUEZ, MARCELA

Rosario

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

Asociación Argentina de Investigaciones Fisicoquímicas

ELECTRODEPOSICIÓN PULSADA DE SELENIURO DE COBRE E INDIO. María Alejandra Frontini, Matías Valdés, Marcela Vázquez. División Corrosión, INTEMA.Facultad de Ingeniería. Universidad Nacional de Mar del Plata. CONICET. Av. Juan B. Justo 4302, Mar del Plata, Argentina. frontini@fi.mdp.edu.ar Introducción: 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 eV). 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. Cuando la electrodeposición es potenciostática, se aplica un potencial catódico constante durante la deposición, pero la electrodeposición pulsada ha demostrado que aplicando una señal de potencial cuadrada se mejoran la morfología de las películas y sus propiedades eléctricas. Objetivos: En este trabajo se compara la calidad de los depósitos de CuInSe2 obtenidos aplicando pulsos de potencial, en particular el efecto de modificar la duración y los límites de potencial de cada pulso. Resultados: Se empleó como sustrato 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, y 0,2 mol L-1 de KCl como electrolito soporte, con 2 < pH < 2.5. Se utilizó una celda electroquímica de tres electrodos: TCO electrodo de trabajo, malla de Pt contraelectrodo y electrodo de calomel saturado 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 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. Los valores de Egap en esa condición también son los que mas se ajustan a los reportados en bibliografía. Al someter los depósitos a tratamiento térmico también se mejora su cristalinidad y morfología (500ºC, 30min). 10 20 30 40 50 60 70 80 0 500 1000 1500 2000 2500 3000  CuInSe  2 * CuInSe2 * *  * * * CuInSe2 U.A C CuInSe2 * Ec =-0.9V, Ea = -0.1 V Ec=-0.7 V, Ea=0 V * * SnO2 In6Se7 Conclusiones: Ambas condiciones de deposición producen películas delgadas de CISe de buena calidad, siendo la condición con Ecat= -0.7 V y Eanod= -0.1 V la que presenta una muy buena cristalinidad y morfología. La energía de banda prohibida concuerda con los valores reportados en bibliografía. En el análisis de los espectros Raman se llega al mismo resultado. Puede observarse la baja presencia de segundas fases, que luego de realizar el tratamiento térmico a los depósitos son eliminadas evitando el uso de la disolución selectiva con solución de KCN, altamente tóxica. Referencias bibliográficas: 1. A. Bouraiou, M.S.Aida,A.Mosbah,N.Attaf, Brazilian J. of Physics, 39 ,3 (2009).