Abstract

RUIZ, Jhoan et al. Efecto del fluoruro de rubidio en las propiedades optoelectrónicas de películas delgadas de CuInSe2 nanoestructuradas obtenidas por procesos por solución. TecnoL. [online]. 2023, vol.26, n.57, e204.  Epub Aug 02, 2023. ISSN 0123-7799.  https://doi.org/10.22430/22565337.2587.

Las capas absorbentes de calcopirita CuInSe2 (CISe) y Cu(In, Ga)(S, Se)2 (CIGS) han surgido como alternativas prometedoras en el campo de las celdas solares debido a sus propiedades únicas tales como, eficiencias de conversión de energía (PCE) por encima del 20 %, bandgap directo y el alto coeficiente de absorción. Esto permite fabricar dispositivos fotovoltaicos de alta calidad con capas absorbentes de 2 μm de espesor, reduciendo significativamente el uso de materias primas. Además, la capa absorbente de CISe es un material deseable para la configuración en tándem de Perovskita/CIS con un estrecho bandgap en la parte inferior que ha demostrado PCE cercanos al 25 % y potenciales aplicaciones en sustratos ligeros y/o flexibles. Recientemente, la adición de elementos alcalinos como el sodio, el potasio, el rubidio y el cesio, mediante técnicas de posdeposición (PDT), ha demostrado una mejora en el rendimiento de las celdas solares basadas en CIGS. En este estudio se depositaron capas de 10, 20 y 30 nm de espesor de fluoruro de rubidio sobre películas de CIGS fabricadas mediante técnicas de procesamiento en solución, y luego se selenizaron bajo una atmósfera de selenio-argón para mejorar propiedades foto-electrónicas como el número de portadores de carga recolectados y crecimiento de grano, características esenciales para la obtención de dispositivos fotovoltaicos funcionales. Así, se analizó el efecto del fluoruro de rubidio en las celdas solares basadas en CISe mediante varias técnicas de caracterización. Según los resultados, se obtuvieron películas delgadas fabricadas con una mezcla de amina y tiol con una composición atómica uniforme. La cristalinidad y el crecimiento del grano mejoraron con el aumento de la adición de fluoruro de rubidio. Además, con 10 nm de fluoruro de rubidio, se obtuvo una mejora en el tiempo de vida del portador de carga, la intensidad de fotoluminiscencia y el número de portadores obtenidos por las celdas solares.

Keywords : Células solares de calcopirita; películas nanoestructuradas; procesamiento en solución; propiedades optoelectrónicas de CuInSe2; tratamiento posterior con fluoruro de rubidio.

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