Tese de Doutorado #320: Henrique Limborço

Calcogenetos Fotovoltaicos: Pontos Quânticos, Nanofios e Filmes Finos

Autor: Henrique Limborço

Banca Avaliadora

Juan Carlos González Pérez (orientador)

Física - UFMG

Franklin Massami Matinaga

Física - UFMG

Luciano Andrey Montoro

Química - UFMG

Euclydes Marega Júnior

IF/USP

Márcio Daldin Teodoro – DF/UFSCar

Orientadores

Juan Carlos González Pérez (orientador)

Departamento de Física - UFMG

Resumo do Trabalho

Visando a aplicação dos conceitos de células solares nanoestruturadas, as nanoestruturas 0D e 1D de CuInSe2 (CISe) são de grande interesse. Neste trabalho mostramos processos de crescimento por coevaporação em superfície amorfa de nanofios (NWs) e nanodots (NDs). As nanoestruturas foram extensamente caracterizadas por microscopia eletrônica de transmissão, confirmando a sua composição e sua estrutura cristalina com pouca densidade de defeitos estruturais. O potencial de aplicação para conversão de energia fotovoltaica do material composto camada-base/NWs de CISe é mostrado através da refletividade reduzida do material e sua intensa emissão de fotoluminescência. Para os NDs, experimentos de fotoluminescência dos NDs passivados com CdS mostram que as nanoestruturas são optoeletronicamente ativas com uma emissão larga que se estende para energias acima do bandgap do CuInSe2 e, em concordância com a distribuição de tamanhos de NDs observados. Um desvio para o azul da luminescência é observado quando o tamanho médio dos NDs diminui, evidenciando os efeitos de confinamento quântico em todas as amostras. Os métodos apresentados para crescimento de nanoestruturas de CISe são baseados na evaporação elemental sob condições de vácuo utilizando substratos de Si, o que os torna compatíveis com a fabricação de dispositivos fotovoltaicos de alta eficiência e compatíveis com o Si, o que permite integração com a maioria das técnicas utilizadas na indústria de semicondutores.