Estudio y caracterización de dispositivos fotovoltaicos base poli(3-hexiltiofeno)

Jesús Fernando Solís Vivanco

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dc.rights.license	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0	es_ES
dc.contributor	José Santos Cruz	es_ES
dc.contributor	Ma. Concepción Arenas Arrocena	es_ES
dc.contributor	María Lucero Gómez Herrera	es_ES
dc.contributor	Adrián Sosa Domínguez	es_ES
dc.contributor	Francisco Javier de Moure Flores	es_ES
dc.creator	Jesús Fernando Solís Vivanco	es_ES
dc.date.accessioned	2024-04-26T15:19:55Z
dc.date.available	2024-04-26T15:19:55Z
dc.date.issued	2024-04-01
dc.identifier.uri	https://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/10417
dc.description	Los objetivos de la presente investigación fueron: determinar el efecto en las propiedades eléctricas de las películas y del dispositivo al variar parámetros como el espesor de las capas transportadoras de electrones, establecer una correlación entre la temperatura de tratamiento durante y después de la construcción de las celdas orgánicas base poli(3-hexiltiofeno), determinar el desacople entre los polímeros donador-aceptor mediante la incorporación de nano-partículas y determinar las resistencias en serie y en paralelo de las celdas. Otros objetivos fueron estudiar la estabilidad y envejecimiento a los dispositivos y llevando a cabo un comparativo entre los tratamientos realizados para encontrar las mejores condiciones con mayor eficiencia de conversión energética y se construyó un dispositivo de área grande de 5x5 cm. Para esto, se realizó el depósito de películas y la construcción de las celdas utilizando sustratos comerciales de óxido conductor transparente sobre el cual se adicionó una capa transportadora de electrones de TiO2 y PFN y posteriormente una capa activa de P3HT:PC61BM, en ambos casos usando la técnica de recubrimiento por centrifugación, y sobre esta se depositó una capa de MoO3 y los contactos metálicos haciendo uso de depósito físico de vapor. Además, se realizaron diversos estudios a las capas y los dispositivos fotovoltaicos construidos entre los que se encuentran: espectroscopía UV-Vis, espectroscopía Raman, difracción de rayos X, eficiencia solar y eficiencia cuántica, por mencionar algunos, con la finalidad de caracterizarlas óptica, eléctrica y morfológicamente y obtener parámetros como transmisión de las capas, modos vibracionales de los compuestos y eficiencia de conversión energética, entre otros. Finalmente, se encontró que utilizar una doble capa transportadora de electrones de TiO2 y PFN (tratado a 100 °C por 10 minutos) incrementa la eficiencia. Además se favorece la eficiencia cuando además la capa activa también es tratada a 100 °C por 10 minutos, después de lo cual la capa transportadora de huecos es depositada junto con los contactos metálicos, con área nominal efectiva de 0.03 cm2, sin la necesidad de realizar un tratamiento posterior con lo que se obtuvo una densidad de corto circuito (Jsc) de 14.35 mA/cm2, con voltaje de circuito abierto (Voc) de 0.59 volts y factor de llenado (FF) de 0.53, teniendo una eficiencia de conversión energética máxima (PCEmax) de 4.51%, mostrando un tiempo de vida de hasta 100 días (de acuerdo al objetivo de análisis de estabilidad y envejecimiento). Además, se encontró que al agregar nano-partículas de sulfuro de germanio (GeS2) en proporción de 1.00%wt a este tipo de celdas las propiedades eléctricas de la misma cambian incrementando su eficiencia solar hasta 5.03% debido a que los niveles energéticos de los polímeros donador-aceptor fueron modificados al adicionar las nano-partículas. Por otra parte, las celdas de área grande mostraron una eficiencia solar muy baja en comparación obteniendo 0.13% de eficiencia.	es_ES
dc.format	Adobe PDF	es_ES
dc.language.iso	spa	es_ES
dc.publisher	Universidad Autónoma de Querétaro	es_ES
dc.relation.requires	Si	es_ES
dc.rights	Acceso Abierto	es_ES
dc.subject	Doble capa transportadora de electrones	es_ES
dc.subject	TiO2	es_ES
dc.subject	P3HT	es_ES
dc.subject	GeS2	es_ES
dc.subject	Voltamperometría cíclica	es_ES
dc.subject.classification	Ingeniería y Tecnología	es_ES
dc.title	Estudio y caracterización de dispositivos fotovoltaicos base poli(3-hexiltiofeno)	es_ES
dc.type	Tesis de doctorado	es_ES
dc.creator.tid	curp	es_ES
dc.contributor.tid	ORCID	es_ES
dc.creator.identificador	SOVJ920121HVZLVS08	es_ES
dc.contributor.identificador	https://orcid.org/0000-0002-3619-1713	es_ES
dc.contributor.role	Director	es_ES
dc.contributor.role	Secretaria	es_ES
dc.contributor.role	Vocal	es_ES
dc.contributor.role	Suplente	es_ES
dc.contributor.role	Suplente	es_ES
dc.degree.name	Doctorado en Ciencias de la Energía	es_ES
dc.degree.department	Facultad de Química	es_ES
dc.degree.level	Doctorado	es_ES