Fabricación y caracterización de películas nanoestruturadas de CdS-P3HT para su aplicación en celdas solares híbridas

Abstract

Tesis de maestría en ciencia de materiales. El presente trabajo de tesis demuestra la síntesis de nanopartículas de sulfuro de cadmio (CdS) mediante la técnica de precipitación por baño químico (PBQ), en presencia de tioglicerol. El tioglicerol actúa como agente estabilizador de tamaño de nanopartícula del CdS. Estas nanopartículas se incorporaron en una matriz de P3HT (poli-(3-hexiltiofeno)) para construir la parte activa en forma de película delgada híbrida de una celda solar con la estructura ITO/PEDOT:PSS/P3HT-CdSTG/Bi-In-Sn. Por espectroscopía de UV-Vis y fluorescencia se estudiaron las propiedades ópticas de las nanopartículas con tioglicerol (CdS-TG). El valor de la banda de energía prohibida (Eg) está en un intervalo de 3.20-3.5 eV. Por medio de energía dispersiva de rayos X (EDX) se determinó una composición atómica porcentual de cadmio y azufre en una proporción de 0.971. Por espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS) se confirma la presencia de CdS con los valores de la energía de enlace para Cd 3d5/2 de 405.36 eV y S 2p3/2 de 161.53 eV, respectivamente. Respecto al análisis estructural, difracción de rayos X (XRD) demostró que el CdS presentó la mezcla de las fases cúbica y hexagonal. Mediante microscopía electrónica de transmisión (MET), se observa una morfología cuasiesférica dispersa con tamaños de nanopartícula de 10 a 30 nm de diámetro.