Estudio por fotoluminiscencia de los efectos de la clorinación en celdas solares de película delgada

Abstract

Por medio de este trabajo se estudió el efecto que tiene la clorinación, utilizando un gas de un compuesto llamado Freón (CHF2Cl), en la estructura de una celda de telurio de cadmio (CdTe) de película delgada. Este proceso fue realizado por medio de la técnica de caracterización conocida como fotoluminiscencia, la cual consiste en hacer incidir un haz de luz sobre una muestra, y después capturar la luz emitida la cual contiene la información de las propiedades optoelectrónicas del material. Las muestras utilizadas fueron provistas por el Laboratorio de Celdas Solares del CINVESTAV quienes usando freón clorinaron las muestras con variaciones en la proporción entre el gas y la cantidad de humedad presente durante el proceso. Se utilizaron muestras tratadas con CHF2Cl y aire natural, aire seco y en una mezcla de nitrógeno-oxígeno. Después de caracterizar las muestras por fotoluminiscencia se encontraron dos bandas, una asociada a la interface y otra banda de defectos. Se observó que aquellas muestras que fueron clorinadas con freón y aire seco tienen unas mejores características que las demás. Posteriormente se utilizaron otros estudios como la curva de corriente-voltaje, la eficiencia cuántica externa (EQE) e interna (IQE). La gráfica J-V mostró que la estructura tratada con freón y nitrógeno tenía el mejor factor de llenado y la mejor eficiencia, sin embargo, las EQE e IQE determinaron que al igual que los resultados de la fotoluminiscencia la mejor muestra es la activada con aire seco. Esta no concordancia puede deberse a que los resultados de la curva J-V están influenciados por la calidad de los contactos de la muestra, En conclusión, podemos decir que la combinación de freón con aire seco generó los mejores resultados en cuanto a calidad de la estructura se refiere, siguiendo después la mezcla con Nitrógeno y por último el aire húmedo.