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Título:	Ingeniería de la Dinámica de Transporte de Carga en Celdas Solares Emergentes de Sb2(S,Se)3 Utilizando Capas Transportadoras de Huecos Basadas en Triazatruxeno, SrTiO3 Como Capa Transportadora de Electrones y Nitruro de Carbono Gráfico Como Capa Interfacial
Autor(es):	Valentina Sneha George
Palabras clave:	SCAPS-1D Absorbedor Sb2(S,Se)3 Resistencia a la recombinación Ingeniería de interfaz
Área:	BIOLOGÍA Y QUÍMICA
Fecha de publicación :	30-ene-2026
Editorial :	Universidad Autónoma de Querétaro
Páginas:	1 recurso en línea (146 páginas)
Folio RI:	FQDCC-318027
Facultad:	Facultad de Química
Programa académico:	Doctorado en Ciencias de la Energía
Resumen:	El Sb2(S,Se)3 es un material absorbedor emergente, abundante en la tierra y no tóxico, con un ancho de banda ajustable (1.3–1.7 eV), alto coeficiente de absorción y buena estabilidad, convirtiéndose en un candidato prometedor para celdas solares de película delgada. Su eficiencia se limita por el uso de HTLs costosas e inestables, la toxicidad e interdifusión del Cd y el desajuste estructural y electrónico en la interfaz CdS/Sb2(S,Se)3 , que provocan perdidas en VOC y el FF. Esta tesis explora el desempeño de celdas solares Sb2(S,Se)3 mediante tres estrategias complementarias, abarcando un total de 838 configuraciones simuladas en SCAPS1D. En el primer enfoque, se validó un dispositivo base FTO/CdS/Sb2(S,Se)3 /SpiroOMeTAD/Au frente a la eficiencia experimental (~10.75%). La sustitución de Spiro-OMeTAD por HTLs derivadas de triazatruxeno (CI-B2, CI-B3, TAT-H, TAT-TY1 y TAT-TY2) mejoró notablemente la PCE, alcanzando valores superiores al 23% para TAT-TY1, atribuida a un alineamiento óptimo de bandas (CBO = +1.8 eV; VBO = -0.06 eV) que favoreció el transporte selectivo de cargas y redujo la recombinación (~3×1018 cm-3s-1). En el segundo enfoque, se reemplazó la capa CdS por SrTiO3 como ETL libre de Cd. Los dispositivos optimizados mostraron una mayor generación de portadores (3.21×1021 cm-3s-1), una densidad de corriente JSC de 27.52 mA/cm2 y una absorción superior al 70%, reduciendo la pérdida de VOC (~0.39 V) y alcanzando una PCE de 21.91%. Finalmente, en el tercer enfoque, se sintetizó nitruro de carbono grafítico (GCN) mediante polimerización térmica de urea, caracterizado por un ancho de banda de 2.8 eV, permitividad dieléctrica de 7.01 y afinidad electrónica de 3.6 eV. Incorporado como capa interfacial entre CdS y Sb2(S,Se)3, el GCN mejoró el potencial incorporado (Vbi = 0.8 V), redujo las resistencias RCT (~401 O.cm2) y Rs (~3.5 O.cm2), aumentando el FF a 76.07% y la PCE a 27.42%. En conjunto, los resultados demuestran que el uso de HTLs de bajo costo, ETLs libres de Cd y capas interfaciales de GCN puede optimizar sinérgicamente el transporte de carga, la estabilidad y la eficiencia, posicionando al Sb2(S,Se)3como un absorbedor fotovoltaico de alto desempeño y sustentable.
URI:	https://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/12679
Aparece en:	Doctorado en Ciencias de la Energía

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