Eletrodeposição de filmes finos de óxido cuproso sobre cdtrodos de ouro - Souza, Carliana Mello (2021)
Com a crescente demanda energética mundial, e com o altíssimo potencial de utilização da energia solar para suprir essa demanda, a procura por um material que seja de baixo custo e eficiente na conversão de energia do sol, tem sido o foco de interesse de muitas pesquisas. O óxido cuproso (Cu2O) é um material abundante, não tóxico e que tem sido amplamente considerado para o uso em células solares, pois pode cumprir os pré-requisitos de custo e eficiência buscados. Neste Trabalho, foram produzidos filmes finos de Cu2O, por meio da técnica de eletrodeposição, que consiste no crescimento de determinado material, sobre um substrato sólido, através de reações eletroquímicas. Para eletrodeposição dos filmes, empregou se o método potenciostático com três eletrodos. O substrato utilizado foi ouro, com orientação cristalográfica (111), adquirido a partir de discos compactos graváveis de fácil obtenção e acessíveis economicamente. Os parâmetros de síntese e deposição foram definidos com base em relatos já publicados e experimentos realizados em laboratório, sendo depositadas amostras com diferentes potenciais de deposição em eletrólitos de pHs próximos a 9, 10 e 12. Na caracterização dos filmes produzidos, foram realizadas investigações da morfologia das camadas, por meio de imagens de microscopia de força atômica, da estrutura cristalina, mediante a técnica de difratometria de raios X, e para identificação do tipo de semicondutor formado e avaliação da estabilidade fotoeletroquímica, realizaram-se medidas fotoeletroquímicas. Os resultados obtidos para as caracterizações de microscopia de força atômica e difrações de raios X, mostraram a formação de filmes finos de Cu2O de boa qualidade, uniformes e com boa aderência ao substrato, com provável formação de grãos octaédricos e em transição para cúbicos, com orientação preferencial dos cristais nas direções (111) e (200), dependentes do pH e potencial de eletrodeposição utilizado. As medidas fotoeletroquímicas revelaram a presença predominante de portadores de carga do tipo-p e, considerando os parâmetros utilizados, a maior parte dos semicondutores produzidos demonstrou ser estável fotoeletroquimicamente. Dessa maneira, é possível considerar os filmes de Cu2O produzidos, para o uso como camadas de absorção de energia em células solares formadas pela junção de semicondutores do tipo p-n.