Influencia de la temperatura de síntesis de la capa SnO2 sobre la transmitancia óptica del sistema vidrio-SnO2-CdS

Autores/as

  • Julio César Tiravantti Constantino Facultad de Ciencias de la Salud Universidad Privada Antenor Orrego
  • Luis Manuel Angelats Silva Departamento Académico de Física- Universidad Nacional de Trujillo; Laboratorio de investigación multidisciplinaria-Universidad Privada Antenor Orrego

Palabras clave:

Óxido de Estaño, Sulfuro de Cadmio, Películas delgadas, Baño Químico, Temperatura de Síntesis

Resumen

Se evaluó la influencia de la temperatura síntesis sobre la transmitancia óptica de la estructura vidrio/SnO2/CdS, para lo cual se preparó muestras de películas delgadas de SnO2 sobre vidrio, por el método de Spray Pyrolysis a las temperaturas (340 °C, 360°C, 380°C y 400 °C) ± 10 °C; luego éstas sirvieron como sustrato para la deposición de películas de CdS por el método deposito por baño químico a (75 ± 2) °C. Los difractogramas para las películas de SnO2, mostraron una estructura cristalina tetragonal evidenciando que la mejor estructura cristalina es la película cuya temperatura de síntesis fue de 380 °C. La película de CdS mostro una estructura cúbica. Dentro del rango de temperatura de síntesis considerado, resultó que la transmitancia óptica de las películas de SnO2 varió entre 85 y 90 %.  Así mismo, mediante microscopía de fuera atómica (AFM) se evaluó la rugosidad superficial promedio cuadrado (Rq) en función de la temperatura de síntesis la que resultó entre 9 a 20 nm aproximadamente. para el sistema vidrio-SnO2-CdS, la mayor transmitancia óptica varió entre 50 a 70 %, en la película sintetizada a 380°C.

Citas

Angelats, L. 2013. Efecto de la temperatura de síntesis por spray pyrolysis de nanorods de ZnO sobre sus estructura y absorción óptica. tesis doctoral. Universidad Nacional de Trujillo, Perú. 119 pp

Caicedo, L.; Moreno, C.; Cediel, G.; Gordillo, G. 2002. Estudio de propiedades ópticas y cristalográficas de películas delgadas de CdS depositadas sobre sustratos de SnO2 – vidrio. Revista Colombiana de Física. 34(1): 104

Cediel, G.; Rojas, F.; Infante, H.L.; Gordillo, G. 2002. Determinación de constantes ópticas y simulación teórica del espectro de transmitancia de películas delgadas de CdS, CdTe y Cd (S,Te) depositadas por evaporación. Departamento de física, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia. Revista Colombiana de Física 34(1): 48

Chan, Y.; Hui, Y.; Hyuk, S.; Hong, J.; Nath,T.; Seok, W.; Il, S. 2014. Efficient Inorganic-Organic Heterojuntion solar cell Employing Sb2(Sx/Se1-x) Grated-Composition Sensitizers. Avanced Energy Materials. 4(7): 1301680.

Chen, C.; Li, W.; Zhou, Y.; Luo, M.; Liu, X.; Yang, B.; Zhang, C. 2015. Optical properties of amorphous and polycrystalline Sb2Se3 thin films prepared by thermal evaporation Tang, Appl. Phys. Lett. 107 (4): 043905

Guo, L.; Zhang, B.; Li, S.; Montgomery, A.; Li, L.; Xing, G.; Zhang, Q.; Qian, X.; Yan, F. 2019. Interfacial Engineering of Oxigenated Chemical Bath Deposited CdS Windows Layer for Highly Efficient Sb2 Se3 Thhin film Solar Cells. University Alabama USA Material Today Physics. 10( ):100125. doi:10.1016/j.mtphys. 100125

Guo, H.; Cheng, Z.; Wang, X.; Can, Q.; Ma, Che.; Jia, X.; Yuan, N.; Ding, J. 2019. Significant increase in efficiency and limited toxicity of a solar cell base don Sb2Se3 wicth SnO2 as a buffer layer. J. Mater. Chem. C. 7(45): 14350. doi.org/10.1039/C9TC04169A

Gonzales, J. 2013. Desarrollo de estructuras fotovoltaicas tipo CdS/Ag Sb(SxSe1-x) por medio de técnicas de baja toxicidad y costo. Tesis doctoral, Universidad Autónoma de Nuevo León, México. 232 pp

Li, D.; Yin, X.; Carey, R.; Lei, G.; Song, Z.; Chao, Ch.; Cimaroli, J.; Rasha, A.; Zhao, D.; Song, H. 2018. Stable and efficient CdS/Sb2Se3 Solar Cells Prepared by Scalable Close Space Sublimation. Nano Energy. National Laboratory for Optoelectronics (WNLO), Huazhong University of Science and Technology, 1037 Luoyu Road, Wuhan, 430074, Hubei, P. R. China. Nano Energy 49(10) :346. doi.org/10.1016/j.nanoen.2018.04.044

López, E. 2012. Síntesis y caracterización de películas delgadas de dióxido de estaño dopado con hierro al 10 %”. Universidad Nacional de Colombia, Medellín. Colombia ISSN-e 1909-4841. 1(7):

Mahdi, M.; Kasem, S.; Hassen, J.; Swadi, A.; Ani, S. 2009. Structural and optical properties of chimical deposition CdS thin films. Int J. Nanoelectronics and Materals. 2 (2): 41-52.

Mendoza, R. 2007. Desarrollo de celdas solares prototipo de CdTe con CdS procesado por baño químico, Tesis doctoral. Instituto Politécnico Nacional. México D. F. 128 pp

Mendoza, R.; Aguilar, J.; Contreras, G.; Sartre, J. 2012. Estudio comparativo de la degradación de celdas solares de CdTe con CdS procesado por CBD y CSVT. Revista Mexicana de Física. 58(5): 397–403

Miranda, H.; Watson, A.; Abrego, I.; Chin-Prado, E. 2016. Preparación y caracterización de películas delgadas de SnO2:F depositadas mediante la técnica de rocío pirolítico y sus aplicaciones como TCO´s, Universidad Tecnológica de Panamá. Panamá. Ridtec. 12(1): 36

Minchola, J - Angelats, L. 2019. Efecto de la concentración de Fe en la estructura y propiedades ópticas de las películas delgadas de ZnO crecidas por rociado pirolítico. Rev. Cien. Tecnol. 15(3): 1235-130.

Mosquera, A.; Arana, J.; Rodriguez, S. 2007. Synthesis of SnO2 nanoparticles and their use in the fabrication of varistors. Revista. Facultad de ingeniería Universidad de Antioquia. Medellin Colombia. 1(39): 33-41

Oliva, A.; Solis, R.; Castro, R.; Sosa, V.; Quintana, P. 2000. Películas delgadas de CdS: Preparación y comparación de propiedades usando diferentes técnicas de depósito. Yucatán México. Superficie y vacío 1(10): 15-19

Paudel, R.; Yan, Y. 2013. Fabricacion and characterization of high-efficiency CdTe-Based thin-films solar cello n comercial SnO2: F-coated soda lime glass subtrates. Thin solid Films. 549( ): 30-35. DOI: 10.1016/j.tsf.2013.07.020

Serin, T.; Serin ,N.; Karadeniz, S.; Sari, H.; Tugluoglu, N.; Pakma, O. 2005. Electrical structural and optical properties of SnO2 thin films prepared by spray pyrolysis. Departament of ingineering physics Ankara University. Turkey. Journal of Non-Cristalline Solids. 352(3): 209-215.

Tiravantti, J. 2011. Influencia de la temperatura de recocido en la banda prohibida en una película de CdS por DBQ. Universidad Privada Politécnica Salesiana, Cuenca. Ecuador: Phys Sci. 16(1): 954

Tiravantti, J - Angelats, L. 2015. Optimización de temperatura y Concentración de tiourea durante la Síntesis de Películas de CdS y SnO2 para celdas solares. Trujillo Perú. Rev. Pueblo Continente. 26 (1): 51.

Tiravantti, J. 2013. Influencia de la temperatura de recocido sobre la transmitancia óptica y la banda prohibida de películas de CdS sintetizadas por baño químico, tesis de maestría, Universidad Nacional de Trujillo. Perú. 82 pp.

Wang, L.; Luo, M.; Qin, S.; Liu, X.; Chen, J.; Yang, B.; Leng, M.; Xue, D.; Zhou,Y; Cao, L.; Song,H.; Tang, J. 2015. Ambient CdCl2 teatment on CdS buffer laye ford improved performance Sb2 Se3 thin film photovoltaics Stable App. Phys. Lett 107(14): 143902. doi.org/10.1063/1.4932544

Ximelo, J. 2005. “Propiedades de películas delgadas de CdS depositadas por baño químico-sputtering en celdas solares de CdS/CdTe, (Tesis de grado), Instituto Politécnico Nacional, México D. F. 59 pp

Descargas

Publicado

2021-06-04

Cómo citar

Tiravantti Constantino, J. C., & Angelats Silva, L. M. (2021). Influencia de la temperatura de síntesis de la capa SnO2 sobre la transmitancia óptica del sistema vidrio-SnO2-CdS. Revista CIENCIA Y TECNOLOGÍA, 17(2), 97-108. Recuperado a partir de https://revistas.unitru.edu.pe/index.php/PGM/article/view/3565

Número

Sección

Artículos Originales