Mecanismo de transferencia de carga en nanostructuras de ZnO

CANDELA MANSILLA WETTSTEIN; MA. BELÉN OVIEDO; C. G. SANCHEZ

Carlos Paz

Congreso; NanoCórdoba 2017; 2017

NanoCórdoba

En los últimos años los materiales semiconductores han cobrado gran importancia debido a sus novedosas propiedades ópticas y de transporte las cuales tienen gran importancia en diversas aplicaciones optoelectrónicas. El ZnO es un semiconductor que presenta un amplio band gap (~3 eV) por lo que muestra una alta transparencia óptica y propiedades luminiscentes en el ultravioleta cercano y en regiones del visibles [1]. Debido a estas características tanto electrónicas como ópticas, el ZnO se ha convertido en un material prometedor para su aplicación en celdas solares sensibilizadas por colorantes (conocidas como DSSC por sus siglas en inglés). Entender los mecanismos por los cuales funcionan las DSSC es fundamental para mejorar su eficiencia y tiempos de vida. En el presente trabajo se analizaron las propiedades ópticas de nanopartículas de ZnO wurtzita de diferentes tamaños, y posteriormente se estudió el proceso de inyección electrónica cuando, un colorante orgánico adsorbido a la nanopartícula es iluminado. Este estudio se realizó de forma teórica utilizando un modelo de tight binding basado en la teoría del funcional de la densidad dependiente del tiempo.La fotoinyección es uno de los procesos más importantes en el funcionamiento de las DSSC. Éste se lleva a cabo cuando un fotón absorbido por el colorante, excita un electrón del estado basal del mismo y a continuación es inyectado en la banda de conducción del semiconductor. El mecanismo de inyección puede ser directo (tipo II), si el electrón es inyectado durante la absorción del fotón o indirecto (tipo I) si la inyección se da posterior a la absorción del fotón [2]. En el presente trabajo se observó efectivamente la transferencia de carga desde diferentes moléculas colorantes hacia el semiconductor, pudiendo clasificarse los mecanismos de inyeccción para cada sistema como mecanismo de tipo I y II.REFERENCIAS1. M,S.S.,Bose,L.,&Kc,G.(2009).OpticalPropertiesofZ nON anoparticles. SBAcademicReview, XVI(1), 57?65.2. Negre, C. F. a., Fuertes, V. C., Oviedo, M. B., Oliva, F. Y., & Sánchez, C. G. (2012). Quantum Dynamics of Light-Induced Charge Injection in a Model Dye?Nanoparticle Complex. The Journal of Physical Chemistry C, 116(28), 14748?14753. http://doi.org/10.1021/jp210248k.