EVALUACIÓN PRELIMINAR DE LOS PARAMETROS QUE CONTROLAN LA ELECTRODEPOSICIÓN DE CuInSe2 SOBRE TCO

M. A. FRONTINI; M. VALDÉS; A. GOOSSENS; M. VÁZQUEZ

La Plata, Argentina

Congreso; SIBAE 2006, XVII Congreso de la Sociedad Iberoamericana de Electroquímica; 2006

Sociedad Iberoamericana de Electroquímica, CIDEPINT

 A lo largo de la última década, la técnica de electrodeposición se ha convertido en una alternativa cada vez más empleada a la hora de preparar celdas fotovoltaicas de bajo costo. Esta variante de síntesis de películas delgadas presenta ventajas frente a otras técnicas de deposición en fase vapor: bajos costos de inversión en equipamiento, temperaturas de trabajo bajas a moderadas, altas velocidades de deposición y la posibilidad de llevar esta tecnología a escala industrial. En este trabajo se presentan algunos resultados preliminares de electrodeposición de CuInSe2 (CIS) sobre vidrios recubiertos con SnO2  (TCO, óxido transparente y conductor) para la formación de celdas solares fotovoltaicas. El objetivo de este trabajo es optimizar alguno de los múltiples parámetros que gobiernan la electrodeposición de CIS a partir de un único baño. Diversas variables experimentales tales como el potencial aplicado, el tratamiento térmico posterior, la geometría de la celda, la posición de los electrodos, la agitación del electrolito, así como la temperatura y la composición de baño son fundamentales para optimizar la composición del depósito, minimizando la formación de impurezas tales como óxidos de cobre, indio y selenio y favoreciendo  la formación del CuInSe2. En el presente trabajo preliminar, se determinó un intervalo de potenciales apropiado para realizar electrodeposiciones de CIS sobre TCO. Se trabajó en soluciones acuosas con una relación Cu:In:Se de 1:1:1 y 1:2:2 en el electrolito, preparadas a partir de CuCl2, InCl3 y SeO2 . El pH del baño se ajustó a 1.5 utilizando una solución diluida de HCl. Las películas de CIS se depositaron electroquímicamente a potencial constante durante 30 minutos. Se evaluaron diferentes potenciales catódicos entre -0.5 y -1.2 V vs. SCE para producir capas con diferentes propiedades. Se investigó también el efecto de realizar un tratamiento térmico posterior a la deposición. Se realizaron voltamperometrías cíclicas para investigar los procesos redox involucrados.  La composición de la película electrodepositada se analizó por difracción de rayos X. Los patrones de difracción fueron obtenidos empleando un equipo Phillips 1830/00, utilizando radiación Kα de Co y filtro de Fe, a 40kV y 30mA. El barrido angular se realizó desde 10º a 80º. Los patrones de difracción de rayos X muestran depósitos con CIS de buena cristalinidad, particularmente en algunos de los potenciales utilizados. También se demuestra  que el tratamiento térmico posterior a la electrodeposición mejora sustancialmente la cristalinidad de los CIS obtenidos.