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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/2651| Estudio Analítico Avanzado de Interfaces en Tecnologías de Celdas Solares Híbridas de Silicio-Polímero y de Perovskita | |
| Rosa Reyes Molina | |
| Ismael Cosme Svetlana Mansurova | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Perovskite Simulations Refractive Index SCAPS (Solar Cell Capacitance Simulator) Tauc-Lorentz Drude | |
| Este proyecto de investigación se centró en el estudio de celdas solares híbridas basadas en a-Si:H y MAPbI3 (perovskita), con el objetivo de analizar y comprender los efectos ópticos, estructurales y eléctricos en las interfaces entre la capa transportadora de huecos (HTL) y la capa activa de dos configuraciones distintas: HTL/a-Si:H y HTL/perovskita. El estudio inicial se enfocó en obtener las propiedades ópticas de las películas delgadas donantes/aceptores y de las capas activas de las estructuras. A partir de la respuesta espectral y modelos ópticos, se determinaron el índice de refracción (n) y el coeficiente de extinción (k) en materiales orgánicos e inorgánicos. En el caso del ITO, se conectaron los parámetros del modelo del oscilador de Tauc-Lorentz Drude (TLD) con la longitud de plasma (λg) que se obtuvo a través de mediciones espectrales de reflectancia/transmitancia (300-2400 nm), permitiendo determinar la concentración de portadores (N) ~4.8X1020 cm-3 y la movilidad (μ) ~15.68 cm2/V·s. Demostramos que la respuesta espectral de materiales orgánicos como: [6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester (PCBM), Bathocuproine (BCP), poly[(9,9-bis(3'-(N,N-dimethylamino)propyl)-2,7-fluorene)-alt-(9,9 dioctylfluorene-2,7-diyl)] (PFN) o materiales híbridos como MAPbI3, permite determinar sus propiedades ópticas y eléctricas. Esto se logra ajustando modelos ópticos a mediciones de transmitancia, una alternativa a la elipsometría para caracterizar materiales complejos. El segundo estudio cuantificó las pérdidas ópticas mediante simulaciones de eficiencia cuántica externa (EQE) en estructuras híbridas con interfaces PEDOT:PSS/a-Si:H y a-Si:H/PFN. Se encontró que reducir el espesor de PEDOT:PSS mejoraba la densidad de corriente de corto circuito (Jsc), lo que llevó a reemplazar la capa dopada tipo (n) por PFN en la interfaz posterior. Esto resultó en una estructura doble híbrida con mejoras en el rendimiento de la celda solar, con valores de Jsc = 13.48 mA/cm2, un de voltaje de circuito abierto (Voc) de 8.3 V, un valor de factor de llenado (FF) de 43.02% y una eficiencia de conversión de potencia (PCE) de 4.81%. Los estudios realizados de los perfiles de profundidad de espectrometría de masas de iones secundarios (SIMS)confirmaron la integridad y definición de las capas de PFN y PEDOT:PSS, mientras que las mediciones por microscopía de fuerza atómica (AFM), evidenciaron una excelente nano cobertura de PFN sobre a-Si:H. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 2024-12 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Reyes Molina, R., (2025), Estudio Analítico Avanzado de Interfaces en Tecnologías de Celdas Solares Híbridas de Silicio-Polímero y de Perovskita, 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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