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Título:	Evaluación del rendimiento de celdas solares de perovskitas base calcogenuro: análisis detallado de SrHfSe3 y BaZrS3 con diversas capas de transporte de huecos y propiedades sintonizadas de ABSe3 (A = Ca, Ba; B = Zr, Hf) y aleaciones de Zr-BaHfS3
Autor(es):	Dhineshkumar Srinivasan
Palabras clave:	SCAPS-1D Perovskitas de calcogenuros Alineación de bandas de energía Tasa de recombinación Campo eléctrico
Área:	BIOLOGÍA Y QUÍMICA
Fecha de publicación :	27-nov-2025
Editorial :	Universidad Autónoma de Querétaro
Páginas:	1 recurso en línea (211 páginas)
Folio RI:	FQDCC-311412
Facultad:	Facultad de Química
Programa académico:	Doctorado en Ciencias de la Energía
Resumen:	Las perovskitas de haluro de plomo han alcanzado eficiencias fotovoltaicas de hasta 26.9 % en una década; no obstante, su comercialización se ve limitada por su toxicidad y su inestabilidad química. En este contexto, las perovskitas de calcogenuro (CP) emergen como una alternativa prometedora al combinar baja toxicidad, mayor estabilidad y propiedades optoelectrónicas favorables. En esta tesis se investiga el rendimiento de las celdas basadas en CP de SrHfSe3 y BaZrS3, empleando distintas capas transportadoras de huecos (HTL); y se analiza la capacidad de ajuste de ancho de banda prohibida en la familia ABSe3 (A = Ca, Ba; B = Zr, Hf; X = Se) y en BaHfS3 aleado con Zr. Mediante el ajuste sistemático del espesor de capas, la concentración de portadores y la densidad de defectos, se simularon 3043 dispositivos en SCAPS-1D. En la primera parte se evaluó la arquitectura FTO/BaSnO3 /SrHfSe3 /HTL/Au, examinando 41 HTL. La configuración con SnS alcanzó 27.87 % de eficiencia, atribuible a una alineación de bandas favorable, mayor resistencia a la recombinación y absorción extendida hacia el infrarrojo cercano. En la segunda parte se amplió el estudio a ABSe3 (A = Ca, Ba; B = Zr, Hf); CaZrSe3 y BaZrSe3 superaron 30% de eficiencia, impulsadas por una banda prohibida más estrecha, absorción mejorada (53.60%), JSC elevado (29 mA/cm2) y una tasa de generación de 1.19×10 cm-2s-1. En la tercera parte se exploró el BaZrS3 aleado con Zr, obteniéndose eficiencias entre 14.26 % y el 21.94 % según la fracción de aleación; las mejoras se asociaron con un mayor potencial incorporado, incremento de la absorción (~51.05%) y reducción de la recombinación. En la cuarta parte se compararon los HTL tipo delafosita con el estándar Spiro-OMeTAD en dispositivos basados en BaZrS3; los dispositivos con CuFeO2 alcanzaron 28.34 % de eficiencia debido a un VOC superior, favorecido por un mayor desdoblamiento de cuasi nivel de Fermi y por reforzamiento del campo electrostático interno. En conjunto, estos resultados delinean un marco de diseño y optimización para celdas solares CP estables, libres de plomo y de alto desempeño, y establecen lineamientos claros para la validación experimental futura.
URI:	https://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/12526
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