Obtención de la heterounión ZnO/CuO para el mejoramiento de parámetros eléctricos y ópticos aplicado a celdas solares

Abstract

La heterounión en las celdas solares es un doblamiento de las bandas de semiconductores, que se realiza para mejorar el flujo de electrones entre las capas n y p. En este trabajo, la heterounión de ZnO y El CuO se obtuvo por recubrimiento por inmersión (dip coating) y evaporación térmica, respectivamente. La estructura cristalina fue analizada por XRD, obteniendo la fase de wurtzita (hexagonal) para ZnO y tenorita (monoclínica) para CuO. Los resultados de UV-Vis muestran una alta transmitancia (> 85%) para ZnO y una alta absorbancia con visible luz para CuO. La rugosidad de cada película fue de 3.17 nm para ZnO y 27.8 nm para CuO. La composición elemental y las energías de enlace del núcleo se midieron mediante XPS, en el que se produjo un desplazamiento, con valor de 0,4 eV, que pueden atribuirse a un ajuste de nivel de Fermi e indican un doblamiento de bandas, atribuido a la formación de la heterounión. En la película delgada de ZnO/CuO el desplazamiento de energía de enlace de núcleo de ZnO hacia niveles de energía del CuO, es una mejora en los parámetros eléctricos de conductividad, debido a que se mejora el flujo de electrones entre ambos óxidos metálicos. Como parámetro óptico en la heterounión de la película delgada de ZnO/CuO el valor de Eg fue de 2.39 eV, mejorando el valor de Eg de ZnO, es decir mejoró la fotorespuesta en la región visible de la luz la acusa es la absorción de la luz visible por CuO obtenida de la transmitida por ZnO y debido al doblamiento de bandas de la heterounión.