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Tipo: Dissertação
Título : Estudo das propriedades de filmes finos de ITO/Cu2O produzidos por eletrodeposição
Autor(es): Cunha, Júlia Viana da
Primeiro Orientador: Gündel, André
1° Membro da banca: Günde, André l
2° Membro da banca: Avellaneda, César Antonio Oropesa
3° Membro da banca: Pavan, Flávio André
Resumo: Com a crescente demanda mundial de energia elétrica, as fontes tradicionais não estão sendo mais suficientes e uma opção de grande potencial para suprir essa demanda é a radiação solar, que possibilita a obtenção de energia elétrica livre de poluentes. A procura de alternativas para a conversão da luz do sol em eletricidade, a partir do efeito fotovoltaico, é de interesse de muitas pesquisas. As células fotovoltaicas são feitas de semicondutores e, cada vez mais, buscam-se materiais alternativos, como na área de filmes finos. Um composto explorado em diversas aplicações e que atraiu a atenção da comunidade científica é o óxido cuproso (Cu2O), devido a suas características ópticas, elétricas, alta abundância na natureza, baixa toxicidade e baixo custo; além de ser um material semicondutor do tipo-p, que em algumas situações pode se transformar em semicondutor do tipo-n. Tudo isso contribuiu para uma elevada importância do Cu2O na utilização em células solares. Por conta disso, o objetivo deste trabalho é obter, através da eletrodeposição, filmes finos semicondutores de Cu2O sobre substrato ITO/vidro para possíveis aplicações em células solares. Foram realizadas voltametrias cíclicas, a fim de obter as reações químicas que ocorrem no substrato e localizar os potenciais elétricos. E também a técnica de eletrodeposição, para estimar as espessuras de óxido cuproso produzidas sobre o ITO, através dos transientes de corrente que indicam sobre o crescimento do material. Para ambas as técnicas foi utilizada uma célula eletroquímica com três eletrodos conectada a um potenciostato. A caracterização das propriedades estruturais, como orientação cristalina e o tamanho do cristalito, foi feita através da difratometria de raios X. A investigação da morfologia superficial, como a rugosidade e o tamanho dos grãos, por microscopia de força atômica. Por fim, a identificação do comportamento dos filmes semicondutores produzidos e avaliação da sua estabilidade por meio das medidas fotoeletroquímicas. Os resultados alcançados foram satisfatórios e importantes, obtendo filmes finos economicamente viáveis e de boa qualidade.
Resumen : With the growing global demand for electrical energy, traditional sources are not being enough anymore and an option with great potential to supply this demand is the solar radiation, which makes it possible to obtain pollutant free electrical energy. Alternatives search for converting sunlight into electricity, using the photovoltaic effects, is of interest to many researches. Photovoltaic cells are made of semiconductors and, increasingly, alternative materials are being sought, like in the area of thin films. A compound explored in many applications and that attracted the attention of the scientific community is cuprous oxide (Cu2O), due to its optical and electrical characteristics, high abundance in nature, low toxicity and low cost; besides being a p type semiconductor material, which in some situations can be transformed into n-type semiconductor. All this contributed to a high importance of Cu2O in the use of solar cells. Because of this, the objective of this work is to obtain, through electrodeposition, thin semiconductor films of Cu2O on ITO/glass substrate for possible applications in solar cells. Cyclic voltammetry was performed, in order to obtain the chemical reactions that occur in the substrate and locate electrical potentials. And also the electrodeposition technique, from that, it is possible to estimate the thickness of cuprous oxide produced on the ITO, through the current transients were made that indicate about the growth of the material. For both techniques, an electrochemical cell with three electrodes connected to a potentiostat was used. The characterization of the structural properties, such as crystal orientation and crystallite size, was carried out through X-ray diffractometry. The investigation of the surface morphology, such as roughness and grain size, was carried out by atomic force microscopy. Finally, the identification of the behavior of the semiconductor films produced and the evaluation of their stability through photoelectrochemical measurements. The results achieved were satisfactory and important, obtaining economically viable thin films of good quality.
Palabras clave : Células solares
Eletrodeposição
Filmes finos
ITO
Óxido cuproso
Solar cells
Electrodeposition
Thin films
Cuprous oxide
CNPQ: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Editorial : Universidade Federal do Pampa
Sigla da Instituição: UNIPAMPA
Campus: Campus Bagé
Curso: Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais
Citación : CUNHA, Júlia Viana da. Estudo das propriedades de filmes finos de ITO/Cu2O produzidos por eletrodeposição .83f.: il. 2022. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal do Pampa, Campus Bagé, Bagé, 2022.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI : https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/7221
Fecha de publicación : 29-abr-2022
Aparece en las colecciones: Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais

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