Propiedades Eléctricas Mejoradas de Películas Delgadas de ZnO Dopadas con Alcalinos mediante Proceso Químico
Autores: Cuadra, Jaime G.; Porcar, Samuel; Fraga, Diego; Stoyanova-Lyubenova, Teodora; Carda, Juan B.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Propiedades Eléctricas Mejoradas de Películas Delgadas de ZnO Dopadas con Alcalinos mediante Proceso Químico
Categoría
Energía
Subcategoría
Energía solar
Palabras clave
Dopados
ZnO
Celdas solares
óxidos conductores transparentes
Dopados con álcali
Resistividad eléctrica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
El ZnO dopado se encuentra entre los óxidos conductores transparentes más atractivos para células solares porque son relativamente baratos, se pueden texturizar para atrapar la luz y se producen fácilmente para recubrimientos a gran escala. Aquí, nos enfocamos en el desarrollo de ZnO dopado con Na y K preparado mediante un método de pirólisis por pulverización de bajo costo y fácil aplicación para óxidos conductores. Para mejorar las propiedades eléctricas del óxido de zinc, se investigaron soluciones sólidas de Zn MO dopadas con álcalis (x = 0.03). Las capas resultantes cristalizan en una única fase hexagonal de estructura wurtzita con orientación preferida del eje c a lo largo de un plano cristalino (002). Se obtuvieron capas densas, bien adheridas al sustrato, homogéneas y altamente transparentes con una gran transmitancia óptica superior al 80%. La banda de energía óptica de los filmes de ZnO dopado aumenta de 3.27 a 3.29 eV al dopar con Na y K, respectivamente. La resistividad eléctrica del ZnO no dopado se pudo disminuir de 1.03 x 10 Ohm.cm a 5.64 x 10 Ohm.cm (dopado con K) y 3.18 x 10 (dopado con Na), respectivamente. Por último, las concentraciones de portadores aumentaron de 5.17 x 10 (ZnO no dopado) a 1 x 10 (ZnO dopado).
Descripción
El ZnO dopado se encuentra entre los óxidos conductores transparentes más atractivos para células solares porque son relativamente baratos, se pueden texturizar para atrapar la luz y se producen fácilmente para recubrimientos a gran escala. Aquí, nos enfocamos en el desarrollo de ZnO dopado con Na y K preparado mediante un método de pirólisis por pulverización de bajo costo y fácil aplicación para óxidos conductores. Para mejorar las propiedades eléctricas del óxido de zinc, se investigaron soluciones sólidas de Zn MO dopadas con álcalis (x = 0.03). Las capas resultantes cristalizan en una única fase hexagonal de estructura wurtzita con orientación preferida del eje c a lo largo de un plano cristalino (002). Se obtuvieron capas densas, bien adheridas al sustrato, homogéneas y altamente transparentes con una gran transmitancia óptica superior al 80%. La banda de energía óptica de los filmes de ZnO dopado aumenta de 3.27 a 3.29 eV al dopar con Na y K, respectivamente. La resistividad eléctrica del ZnO no dopado se pudo disminuir de 1.03 x 10 Ohm.cm a 5.64 x 10 Ohm.cm (dopado con K) y 3.18 x 10 (dopado con Na), respectivamente. Por último, las concentraciones de portadores aumentaron de 5.17 x 10 (ZnO no dopado) a 1 x 10 (ZnO dopado).