Resumen

En este trabajo, se depositaron películas delgadas de TiO2 dopadas con nitrógeno mediante sputtering reactivo DC a diferentes niveles de dopaje para el desarrollo de células solares sensibilizadas con colorantes. El mecanismo de crecimiento de la película durante el proceso de sputtering y el efecto del dopaje con nitrógeno sobre las propiedades estructurales, ópticas, morfológicas, químicas y electrónicas del TiO2 se investigaron mediante modelado numérico y métodos experimentales. La influencia del dopaje con nitrógeno en el principio de funcionamiento de los prototipos se investigó mediante relaciones corriente-voltaje medidas en condiciones de iluminación y oscuridad. Los resultados indican que, durante la deposición de la película, el control de los procesos de oxidación de las capas de nitruro juega un papel fundamental para una incorporación efectiva del nitrógeno sustitucional en la estructura de la película y las células construidas con TiO2 dopado con nitrógeno presentan una mayor fotocorriente de cortocircuito en relación a la obtenida con DSSCs convencionales. Por otro lado, las DSSCs construidas con TiO2 no dopado tienen un mayor voltaje en circuito abierto. Estas observaciones experimentales indican que la incorporación de nitrógeno en la red de TiO2 incrementa simultáneamente los procesos de generación y destrucción de corriente eléctrica.

• Materias:Energía solar Fotoquímica Fotocatálisis Nanoestructuras Biofotónica
• Subjects:Solar energy Photochemistry Photocatalysis Nanostructures Biophotonics
• Palabras claves:tio2, nitrógeno, dopaje con nitrógeno, diferentes niveles de dopaje, red de tio2, fotocorriente en circuito, tensión en circuito, dsscs convencionales, condiciones de oscuridad, incorporación efectiva
• Keywords:tio2, nitrogen, nitrogen doping, different doping levels, tio2 lattice, circuit photocurrent, circuit voltage, conventional dsscs, dark conditions, effective incorporation