Band gap grading strategies for high efficiency kesterite based thin film solar cells
- Autores: Jacob Antonio Andrade Arvizu
- Directores de la Tesis: Edgardo Saucedo Silva (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2021
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Joaquim Puigdollers González (presid.), Teresa Andreu Arbella (secret.), Levent Güntay (voc.)
- Programa de doctorado: Programa Oficial de Doctorado en Física
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: TDX
- Resumen
Los suministros de energía renovable basados en celdas solares de película fina, y enfocados en materiales sostenibles como la kesterita (CZTS), podrían desenvolverse de manera muy exitosa en una amplia variedad de escenarios de aplicaciones energéticas. Esto se debe a su potencial para ser depositadas sobre substratos flexibles, su estética y transparencia selectiva para integraciones en sectores como el de construcción y la automoción. Así como su uso en nuevos conceptos de portabilidad energética, tales como el Internet de las cosas.
Las celdas solares actuales de kesterita y de una sola capa absorbente con perfiles de banda prohibida no variables limitan la plenitud en la obtención de mejores eficiencias de conversión energética para una unión PN. Ante esto, esta Tesis demuestra que la eficiencia de conversión energética de la próxima generación de celdas solares de kesterita (y calcopiritas) puede verse potenciada tras desarrollar nuevas metodologías más estratégicas de recolección de energía fotónica. Por tanto, se propone el graduado del perfil el de banda prohibida como una estrategia sostenible para mejorar la utilización del espectro solar, mediante la generación de campos internos cuasi-eléctricos a lo largo de las películas finas, consiguiendo incrementar las longitudes de deriva y difusión de los portadores de carga minoritarios y finalmente aumentar la eficiencia. De esta manera, esta Tesis desarrolla técnicas avanzadas de síntesis y caracterización de superficies, que al integrarse con la complejidad estructural de la kesterita (CZTGSSe), permiten a la Naturaleza revelarnos varias novedosas y disruptivas propiedades de la materia, deliberadamente manipulables cuando se trabaja en condiciones fuera del equilibrio termodinámico.
