Electrodeposición de películas delgadas de calcogenuros de cadmio para la fabricación de dispositivos fotovoltaicos

Resumen

La creciente relevancia de los calcogenuros de cadmio (CdS, CdSe, CdTe) en nanotecnología y dispositivos optoelectrónicos, como las celdas solares de película delgada, radica en sus propiedades ópticas, electrónicas y cuánticas excepcionales. Entre las técnicas para sintetizar películas delgadas de estos materiales, la electrodeposición destaca por su bajo costo, simplicidad y capacidad para controlar la composición y morfología, factores clave para optimizar el rendimiento fotovoltaico.
Este trabajo aborda la fabricación de una celda solar multicapa tipo vidrio/ITO/CdS/CdTe/Ag mediante electrodeposición secuencial. La síntesis se realizó utilizando soluciones no acuosas basadas en etilenglicol para asegurar la pureza y calidad de las capas. Cada material se depositó bajo condiciones específicas: CdS a 140°C y 15 mA/cm², y CdTe a 90°C y 2.5 mA/cm², seguidas de tratamientos térmicos para mejorar la adherencia y propiedades cristalinas. La capa final de Ag se depositó a temperatura ambiente con un tratamiento térmico adicional.
La celda resultante mostró un excelente desempeño, evidenciado por parámetros como una tensión de circuito abierto (Voc) de 0.6 V, densidad de corriente de cortocircuito (Jsc) de 22 mA/cm² y eficiencia de conversión energética (PCE) del 6.82%. Estos resultados reflejan la efectividad de la técnica y su potencial para aplicaciones fotovoltaicas avanzadas, destacando la importancia del control en el proceso de electrodeposición para maximizar la eficiencia de los dispositivos.