Desarrollo de películas delgadas de dióxido de estaño (SnO2) para su utilización como capa selectiva de electrones en celdas solares de perovskita

Abstract

as celdas solares de perovskita híbridas metal-orgánicas poseen características únicas que las hacen interesantes en la investigación, ya que las materias primas utilizadas y los posibles métodos de fabricación, como diversas técnicas de impresión, permiten obtener celdas de bajo costo y alta eficiencia. Además, su alto coeficiente de absorción permite, que incluso con películas ultra finas, se absorba gran parte del espectro solar. Estas características combinadas dan como resultado la posibilidad de crear módulos solares de bajo costo, alta eficiencia, delgados, livianos y flexibles. Es importante trabajar en mejorar cada uno de los componentes de las celdas de perovskita y encontrar métodos baratos, simples y escalables de síntesis de cada componente para una futura industrialización de las celdas solares de perovskita. En particular, la capa selectiva de electrones es un componente crucial dentro de la celda, se encarga de permitir el paso exclusivo de electrones hacía la capa FTO conductora, al encontrarse entre la capa activa de perovskita y la capa FTO es necesario que exista compatibilidad y reducir al mínimo la recombinación. La búsqueda de un método simple, barato y escalable para sintetizar esta capa utilizando un material abundante como estaño (Sn) permitirá la integración de las celdas de perovskita en la industria a futuro. En esta tesis se sintetiza y caracteriza películas delgadas de dióxido de estaño obtenidas por baño químico a bajas temperaturas. El baño químico es un método de deposito que permite obtener películas delgadas a bajo costo y puede ser utilizado a nivel industrial de manera viable. La película obtenida por baño químico depende principalmente de dos parámetros: el tiempo de inmersión y la temperatura, variando estos parámetros se obtienen distintos espesores de película. Se utilizó el baño químico con soluciones precursoras de cloruro de estaño dihidratado SnCl2:2H2O. Se realizaron depósitos a 70o C y 80o C durante 18 y 30 horas y se recocieron algunas muestras a 180o C durante una hora en un ambiente de oxigeno. Las películas obtenidas muestran una clara relación proporcional entre el espesor ob tenido y el tiempo de deposito. Se pretenden utilizar estas películas en el desarrollo de celdas solares de perovskita. L