Nanomateriais e Filmes Finos para Dispositivos Fotovoltaicos

Nome do Pesquisador: ANDRE SANTAROSA FERLAUTO

Agência de fomento: CNPq

Vigência: 03/2016 à 02/2020

Resumo: O objetivo principal deste projeto é a fabricação e estudo de dispositivos fotovoltaicos baseados em compostos inorgânicos simples (óxidos e calcogenóides binários) e em nanomateriais de carbono. Para alcançar tal alvo, uma das etapas primordiais é o desenvolvimento de materiais funcionais e/ou estruturas multicamadas contendo diferentes materiais. Concomitante às atividades de produção dos materiais e filmes finos, planeja-se a realização de uma caracterização sistemática visando investigar a correlação entre as propriedades dos mesmos e a performance dos dispositivos associados. Em particular, pretende-se aprofundar no estudo das propriedades ópticas, elétricas e morfológicas dos materiais produzidos. 2 classes básicas de dispositivos fotovoltaicos serão alvo de estudo, viz: • Dispositivos tendo como material absorvedor uma camada de semicondutor inorgânico baseado em material abundante. Os materiais a ser estudos incluem óxido de cobre(I), sulfeto de ferro, e sulfeto de estanho. Neste caso, serão realizados estudos acerca das diferentes camadas do dispositivo em questão, em separado. Estas incluem: contatos, camada semicondutora tipo n, camada semicondutora tipo p. Em seguida estudos mais elaborados das diversas camadas empilhadas e finalmente do dispositivo completo também estão planejados. • Dispositivos baseados em uma junção entre um semicondutor inorgânico tradicional e uma camada ultrafina de grafeno ou óxido de grafeno reduzido. Neste caso, as diferentes etapas incluem otimização do crescimento de grafeno CVD para grandes áreas, otimização dos processos de transferência do grafeno para o semicondutor, e estudos de dopagem do grafeno. Também tenho como objetivo a realização de estudos mais aprofundados das propriedades ópticas de materiais em forma de filme. A principal ferramenta a ser utilizada será a elipsometria espectroscópica.

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