Estudo das propriedades de filmes finos de ITO/Cu2O produzidos por eletrodeposição

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Cunha, Júlia Viana da
• Orientador(a): Gündel, André
• Banca de defesa: Günde, André l, Avellaneda, César Antonio Oropesa, Pavan, Flávio André
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Pampa
• Programa de Pós-Graduação: Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais
• Departamento: Campus Bagé
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Células solares; Eletrodeposição; Filmes finos; ITO; Óxido cuproso; Solar cells; Electrodeposition; Thin films; Cuprous oxide
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/7221

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.