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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/2333| Study of photoluminescent properties of layer and bilayer arrays with SiO₂ and TiO₂ nanospheres | |
| Carina Gutiérrez Ojeda | |
| Ponciano Rodríguez Montero MARIO MORENO MORENO | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Fotoluminiscencia Reflectancia Nanopartículas Titania Silica Tratamiento térmico | |
| It is currently known that nanoparticle arrays with silica and titania allow a decrease in reflected light, furthermore, these type of structures allows the possibility of being used in flexible materials. One of the advantages of these type of structures is their easy manipulation, since, trough deposition with spin coating techniques, uniform distribution can be made on the substrates, making it an attractive alternative to reduce resources in the fabrication of nanoparticle-based devices. However, the photoluminescence emission properties of silica and titania in their intrinsic form are not suitable to be efficiently used in conventional silicon solar cells. Therefore, the present work it was experimentally studied the way to improve the photoluminescence emission of these nanomaterials (Silica spheres of 600 nm diameter and Titania almost spheres of 100 nm diameter) using thermal treatment techniques, as well as the time of execution of the treatment. Three types of nanoparticles arrays were studied: Titania-Silica, Silica-Titania, and Silica nanoparticles bilayer arrays, and two more were used as reference samples: Silica and Titania NPs monolayer. Different arrays were used to focus and guides the incident light into the nanoparticles arrays while the lower part with this irregular shape maximize the scattering improving a coupling light absorption of incident light. Thus, after optimizing the thermo-temporal parameters the better experimental results were applied to c-Si solar cells. Positive results were achieved, nanoparticles bilayer arrays increased their photoluminescent properties after thermal annealing at short times. However, preliminary results shown that nanoparticles bilayer array applied over c-Si solar cells increases their current density for some thermal parameters (400 ºC and 500 ºC for 10 and 30 min, respectively) and decrease it in other cases.
Actualmente es conocido que arreglos de nanopartículas con silica y titania permiten una disminución en la luz reflejada, además de que este tipo de estructuras permite la posibilidad de ser usadas en materiales flexibles. Una de las ventajas de este tipo de estructuras es su sencilla manipulación, ya que por medio de un depósito con técnicas de spin coating, se puede hacer una distribución uniforme sobre los sustratos, convirtiéndolo en una alternativa atractiva para reducir recursos en la fabricación de dispositivos basados en nanopartículas. Sin embargo, las propiedades de emisión fotolumínica de la silica y titania en su forma intrínseca no son apropiadas para ser eficientemente usadas en las convencionales celdas solares de silicio. Por ello, en el presente trabajo se estudió experimentalmente la forma de mejorar la emisión de fotoluminiscencia de estos nanomateriales (esferas de Sílica de 600 nm de diámetro y casi esferas de Titania 100 nm de diámetro) utilizando técnicas de tratamiento térmico, así como el tiempo de ejecución del tratamiento. Tres tipos de arreglos de nanopartículas fueron estudiadas: bicapas con nanopartículas de Titania-Silica, Silica-Titania y Silica, dos mas fueron usadas como muestras de referencia: monocapas de nanopartículas con Silica y Titania. Diferentes arreglos fueron usados para enfocar y guiar la luz incidente a través de los arreglos de nanopartículas, mientras que la parte inferior con su forma irregular maximiza la dispersión, mejorando el acoplamiento de la absorción de la luz incidente. Así, tras optimizar los parmetros termo-temporales, los mejores resultados experimentales se aplicaron a las celdas solares de silicio cristalino (c-Si). Se obtuvieron resultados positivos, el conjunto de bicapas de nanopartículas aumentó sus propiedades fotoluminiscentes tras el recocido térmico a tiempos cortos. Sin embargo, resultados preeliminares mostraron que el conjunto de bicapas de nanopartículas aplicado sobre celdas solares de c-Si aumentó su densidad de corriente para algunos tratamientos térmicos (400 ºC y 500 ºC para 10 y 30 minutos, respectivamente) y disminuyó para otros casos. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica. | |
| 2022-04 | |
| Tesis de doctorado | |
| Inglés | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Gutiérrez Ojeda, Carina, (2022), Study of photoluminescent properties of layer and bilayer arrays with SiO₂ and TiO₂ nanospheres, Tesis de Doctorado, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica. | |
| ÓPTICA | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Doctorado en Óptica |
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