Laboratorio de Innovacin Fotovoltaica y Caracterizacin de celdas

Solares LIFYCS Proyecto Laboratorio CONACYT 123122

Seccin E:

Desarrollo de materiales para celdas solares- CuInSe2

Grupo: Arturo Fernndez Madrigal IER-UNAM

Las actividades a realizar en el primer ao (2011) se pueden resumir en lo

siguiente:

Obtencin de CuInSe2 y CdS por mtodos fsicos y qumicos; preparacin por

electro-depsito y tratamiento trmico de materiales absorbedores Cu(Ga,In)Se2

(CGIS) Adaptacin del sistema de Sputtering para el depsito de las pelculas de

Mo sobre substratos de vidrio soda-lima, que ser utilizadas como sustratos.

Puesta en marcha el equipo de selenizacin, con el cual se podr realizar la

recristalizacin del compuesto de CGIS.

Reporte:

La estructura fotovoltaica ms utilizada para construir una celda de CIGS, se

muestra en la figura 1, donde tambin se muestra espesores tpicos.

Figura. 1.- Estructura comn de una celda solar empleando CIGS como

absorbedor.

Bajo esta configuracin, se reportaran los resultados ms importantes encontrados

durante la experimentacin en la elaboracin de cada una de las pelculas que

constituye la estructura propuesta. A continuacin se describe algnos de los

resultados ms importantes obtenidos en esta etapa.

Para crear la pelcula del contacto inferior y superior se utiliz un sistema de

pulverizacin catdica con fuente de campo magntico, el equipo utilizado es el

Balzer BAE 250. El ctodo est diseado para soportar un blanco circular de 2.54

cm de radio. La distribucin de las lneas de flujo magntico provocan que el

mayor desgaste del blanco ocurra a 1.65 cm de radio. El sistema ofrece la

posibilidad de variar la distancia del blanco al substrato, la presin de depsito, la

presin de vaco y la corriente de depsito.

Ante una prueba de depsito de Mo con una distancia de 6.5 cm del blanco al

substrato, una presin de depsito de 6.3x 10-3 mbar y corriente de 100 mA, se

identifica una variacin en el espesor de la pelcula de 5 % en la superficie que

se encuentra justamente abajo del rea del blanco. Existe tambin depsito de Mo

en un rea mayor a la del blanco debido a que el tomo arrancado por el ion de

Argn sufre colisiones con otros tomos durante el trayecto hacia el substrato que

lo desvan hacia una rea mayor respecto a la del blanco, sin embargo, a mayor

rea el decremento del espesor es muy significativo. En la figura 1, se muestra un

esquema del sistema de pulverizacin catdica.

Figura 3, Esquema del sistema de sistema de pulverizacin catdica, mostrando la

zona de mayor desgaste del blanco y la disminucin del espesor de la pelcula.

Parmetros de depsito del contacto inferior de Mo.

La presin de vaco se relaciona con el nivel de limpieza que tiene la cmara antes

de suministrar Argn, el valor de esta presin es muy importante para tener una

atmsfera inerte al momento de realizar la pulverizacin. El tiempo necesario para

alcanzar determinado valor de presin est relacionado con el volumen de

cmara, la capacidad de la bomba y del adecuado sellado del sistema.

Una forma de comparar la desviacin provocada por imperfecciones o defectos en

la estructura de la pelcula depositada respecto a la pelcula estndar, es mediante

la comparacin del parmetro de red. La estructura del Mo es del tipo cbica

centrada en cuerpo con parmetro de red estndar ao =3.1472 , el parmetro de

red de la pelcula depositada se calcul a partir de la distancia entre planos para la

direccin (110) obtenida mediante el anlisis de rayos X, los resultados se

muestran en la tabla 1 en funcin de la presin de vaco.

Tabla 1. Efectos de la presin de vaco de la cmara sobre la desviacin de los

parmetros de red para el depsito de Mo, corresponde a los difractogramas b), c)

y d) de la figura 4.

Presin de vaco

(mbar)

Parmetro de red

calculado con direccin

(110) ()

Diferencia del parmetro de

red calculado respecto al

estndar (%)

2.2 x10-5 3.1988 1.6%

1.4 x 10-5 3.1592 0.43%

1.0 x 10-5 3.1518 0.13%

Potencia

El valor de la potencia aplicada al sistema est determinado por el voltaje y la

corriente entre ctodo y nodo, en este equipo se tiene la posibilidad de variar la

corriente en el rango de 0-150 mA. El tiempo de depsito es la variable a utilizar

para obtener el espesor de pelcula deseado, la razn de depsito para el rango

de 35 a 120 mA se muestra en la tabla 1.

Tabla 1. Efectos de la corriente en el crecimiento y resistividad de la pelcula ante

distancia nodo-ctodo y presin de depsito fija.

Muestra Corriente

(mA)

Distancia

ctodo-nodo

(cm)

Presin de

depsito

(mbar)

Crecimiento

de pelcula

(nm/min)

Resistividad

.cm

SP72 35 6.5 5.4 x10-3 7 4.4 x 10-4

SP73 60 6.5 5.4 x10-3 12 2.6 x 10-4

SP74 100 6.5 5.4 x10-3 22 1.1 x 10-4

SP78 120 6.5 5.4 x10-3 29 0.9 x 10-4

Anlisis morfolgico de la pelcula depositada.

La morfologa de la pelcula obtenida por microscopio electrnico de barrido (SEM

por sus siglas en ingls) depositada a 120 mA, 4.5 cm y 4 x 10-3 mbar, en la figura

6a y 6b se identifica que la pelcula ha cristalizado con una microestructura

formando granos columnares compactos perpendiculares a la superficie lo que

explica la baja resistividad, estos granos se aproximan como circulares con 100

nm de dimetro.

(a) (b)

(c)

Figura 6. Imgenes de SEM de la pelcula depositada a 120 mA, 4.5 cm y 4 x 10-

3mbar. a) morfologa superficial, b), se muestran los granos columnares, c) vista

de perfil

Construccin de cmara de recocido en atmosfera de selenio.

El recocido de una celda elaborada por electrodepsito es el proceso mediante el

cual se recristaliza y se incrementa el tamao de grano del absorbedor CIGS. Este

proceso es comn realizarlo utilizando atmsfera de Selenio, se puede usar como

precursor el H2Se (cido selenoso) o Selenio elemental. Debido a que el H2Se

altamente txico, la mayora de los grupos de investigacin que requieren de este

proceso utilizan evaporacin del Selenio en su estado elemental. En la siguiente

figura se muestra las principales caractersticas de la cmara que sera empleada

para el recocido de las pelculas de CIGS y la cual es de forma circular con 18 cm

de dimetro y 40 cm de altura, incluyendo tapas y base

Lmpara calefactora

PortaceldasEvaporador de Selenio

Conexiones para vaco y

medir presin.

Conexiones para

evacuar la cmara

Conexiones para

sensores

Figura. Las principales caractersticas de la cmara que es de forma circular con

18 cm de dimetro y 40 cm de altura, incluyendo tapas y base

Productos de la Etapa:

Como principales productos de la primera etapa se cuenta con las presentaciones

realizadas en el 1er. Taller del proyecto LIFYCS en Marzo 2011. Dichas

presentacin tuvo como finalidad el mostrar las caractersticas y alcances del

equipo de anlisis por plasma inducido (ICP por sus siglas en ingls) a posibles

usuarios asociados al proyecto LIFYCS, la portada de la presentacin fue la

siguiente:

Taller sobre anlisis de composicin qumica por plasma inducido ICP-OES 1.- Principios y la Instrumentacin 2.- Parmetros instrumentales 3.- Mtodos para el Desarrollo de Estrategias

4.- Seleccin de longitudes de onda 5.- Optimizacion de parmetros 6.- Interferencia de espectros 7.- Sesin de prcticas.

Esquema del sistema ICP-OES

2do ao (2012)

Elaboracin de pelculas de Cu(In,Ga)Se2 mediante la tcnica del electrodeposito,

utilizando los diversos baos electrolticos propuestos para su formacin, con los

diversos aditivos para el mejoramiento del tamao de grano. Crecimiento de

monocapas y bi-capas de CdS por las tcnicas del depsito qumico (CBD), y

caracterizacin de sus propiedades pticas, morfolgicas y estructurales.

Las actividades durante este segundo ao continuaron

Pelculas de molibdeno Se ha logrado establecer una metodologa para el depsito de pelculas de Mo empelando un sistema de pulverizacin catdica de corriente directa con un blanco de Mo de 0.3 mm de espesor. La pelcula de Mo se emplear como contacto inferior. La mejor resistividad que se ha obtenido es de 7x10-5 cm. las pelculas se han depositado variando los siguientes parmetros: presin de vaco, corriente de depsito, presin de depsito, distancia de ctodo al substrato. Para el proceso de depsito de las pelculas de Mo se estn utilizando los siguientes parmetros. Las pelculas de Mo se han caracterizado mediante XRD, SEM, reluctancia especular y resistividad por mtodo de 4 puntas. En la figura 3, se muestra de reluctancia.

300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200

0

20

40

60

80

100

Re

fle

cta

ncia

esp

ecu

lar

(%)

Longitud de onda (nm)

Datos de depsito

100 mA, 5.4x10-3 mbar, 6.5 cm.

100 mA, 5.4 x10-3

mbar, 4.5 cm

120 mA, 4.0 x10-3

mbar, 5.5 cm

Figura 3. Caractersticas de la reflectancia especular Nivel de presin de vaco de al menos 1.4 x10-5 mbar. Altura ctodo-substrato de 7.2 cm Corriente de depsito de 75 mA.

Pelculas de CIGS

Se ha implementado una metodologa para co-electrodepositar pelculas del

absorbedor CIGS en una celda electroqumica que se ha diseado con electrodos

horizontales, con esta celda se obtienen pelculas con composicin ms

homognea y morfologa ms uniforme respecto a las pelculas que se obtienen

con la celda electroqumica de electrodos verticales. El co-electrodeposito se ha

realizado a partir de un bao que contiene iones de Cu, Ga, In y Se. Las pelculas

de CIGS tal como se han depositado se han caracterizado mediante XRD, SEM,

ICP-OES y EDS. En la siguiente, se muestra una imagen de SEM y de difraccin

de rayos X de la pelcula tal como ha sido depositada.

20 30 40 50 60 70 80

0

50

100

PDF#35-1102 CuIn0,7

Ga0,3

Se2

PDF#35-1120 Mo

Inte

nsid

ad

(%

)

2deg)

0

100

200

300

400

500

Inte

nsid

ad

(u

. a

.)

(11

6)

(22

0)

(11

2)

(10

1)

(11

0)

(a) (b)

Figura . Caractersticas de las pelculas de CIGS, (a) morfologa superficial, y (b)

difraccin de rayos X con haz rasante de 1.5.

Proceso de selenizacin

Se ha terminado el diseo y construccin de un sistema para realizar el proceso

de recocido de las pelculas de CIGS que forman parte de la estructura

vidrio/Mo/CIGS. Se ha realizado el proceso de recocido sin utilizar evaporacin de

Se y utilizando evaporacin de Se. El proceso de recocido se ha realizado

variando la temperatura, presin y tiempo de recocido, as como la razn de

incremento y decremento de la temperatura. Se ha determinado que para

mantener la composicin de Se en la pelcula se necesita su evaporacin en cada

proceso de recocido. Se estn utilizando 3 mg de Se en polvo por cada proceso

de selenizacin. Las pelculas de CIGS que se han sometido al proceso de

recocido se han caracterizado mediante XRD, SEM y anlisis de composicin por

ICP-OES. En la siguiente figura, se muestra un esquema del sistema de

selenizacin y una imagen de la morfologa transversal de la pelcula de CIGS que

se ha sometido al proceso.

1

2

3

6

5

4

78

10

9

11

12

14

13

17

16

Mo

CIGS

Figura (a) sistema de selenizacin y (b) morfologa transversal de la estructura

vidrio/Mo/CIGS

Pelculas de ZnO:Al e In2O3:Sn

Se ha empleado un sistema de pulverizacin catdica de radiofrecuencia con un

blanco de ZnO/Al2O3 con 90/10 de porcentaje en peso para depositar pelculas de

ZnO:Al que se utilizarn como contacto transparente. Se ha analizado el efecto de

variar la potencia, presin de vaco, presin de depsito, y distancia del ctodo al

substrato en las caractersticas de la pelcula para obtener aquellas condiciones

donde las pelculas tengan las mejores caractersticas respecto a estructura,

transmitancia y resistividad. Las pelculas de han caracterizado mediante XRD,

Efecto Hall y Van der Pauw y se han realizado mediciones de transmitancia y

reflectancia. El menor valor de resistividad medido ha sido de 7.5 x 10-4 cm, las

mediciones de transmitancia arrojan valores promedio de hasta 92% con pelculas

300 nm de espesor en el rango de 450 a 1100 nm. En la figura 6 se muestran la

evolucin de la estructura al variar la potencia durante la pulverizacin catdica,

en la misma figura se muestran los valores de resistividad, movilidad y densidad

de portadores ante la misma variacin.

20 30 40 50 60 70 800

1000

2000

3000

4000

5000

20 30 40 50 60 70 800

50

100

Pot=240 W

Pot=160 W

Pot=280 W

Pot=200 W

Inte

nsi

dad

(u

. a)

(11

2)

(10

3)

(11

0)

(10

2)

(10

1)

(00

2)

PDF#36-1451

Inte

nsi

dad

(u

. a)

2 (grados)

(10

0)

150 200 250 300

0

3

6

9

n

Potencia (W)

Resi

stiv

idad

,

(x

10

-3

cm

)

10

20

30

40

50

Den

sid

ad

de p

ort

ad

ore

s, n

(x

10

19 c

m-3

)

Mo

vil

idad

,

cm

2/V

s)

3

6

9

12

15

Figura Caractersticas de las pelculas de ZnO:Al en funcin de la potencia de

depsito (a) evolucin de la estructura, y (b) resistividad, movilidad y densidad de

portadores.

300 400 500 600 700 800 900 1000

60

80

100

Tra

nsm

ita

ncia

(%

)

Longitud de onda (nm)

1,9 x10-5 mbar

4.0 x10-5 mbar

8.0 x 10-5 mbar

2.2 x 10-4

mbar

10 20 30 40 50 60 70

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Inte

nsid

ad (

u.a

)

2 (grados)

ITO, menor tranmitancia

ITO, mayor tranmitancia

PDF 01-089-4598 In1,88

Sn0,12

O3

Figura. Caractersticas de las pelculas de In2O3:Sn, (a) transmitancia en funcin

de la presin de vaco, y (b) estructura para la zona de menor y mayor

transmitancia.

Pelculas de CdS

Las pelculas de CdS se utilizarn como material tipo n para formar la unin con el

material absorbedor. Se han formado pelculas mediante bao qumico utilizando

los conocimientos generadores por el IER-UNAM en este tipo de pelculas. Se han

estado creciendo pelculas con la formulacin de bao qumico que se muestra en

la tabla 1. La temperatura del bao fue de 80 C y en una hora se obtuvo un

espesor de 100 nm.

Tabla 1. Formulacin del bao qumico para crecer pelculas de CdS

Reactivo Concentracin Cantidad

Nitrato de Cadmio 1M 1.25 ml

Citrato de Sodio 1M 7.25 ml

Amoniaco Concentrado 1 ml

Thiourea 1M 2.5 ml

H2O destilada 3.75 ml

Las pelculas se han caracterizado por transmitancia y fotorespuensta. En la

figura 8 se muestra la fotorespuesta de estas pelculas ante una intensidad de

1000W/m2 que se obtiene de una lmpara de halgeno. En la siguiente tambin se

muestra la transmitancia de la estructura CdS/i-ZnO/ZnO:Al que se compara con

el espectro solar normalizado. Los espesores de las pelculas son 100, 100, y 300

nm respectivamente.

0 200 400 600 800 1000

1E-11

1E-10

1E-9

1E-8

1E-7

1E-6

1E-5

1E-4

Co

rrie

nte

(A

)

Tiempo (seg)

Prueba a 50 V

Prueba a 75 V

300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200

0

20

40

60

80

100

CdS/ZnO/ZnO:Al_a

CdS/ZnO/ZnO:Al_b

Irradiancia

Frecuencia (nm)

Tra

nsm

itan

cia

(%

)

20

40

60

80

100

Irrad

ian

cia

no

rmaliz

ad

a (%

)

(a) (b)

Figura Caractersticas de las pelculas de CdS, (a) fotorespuesta, y (b)

transmitancia de la estructura CdS/i-ZnO/ZnO:Al.

3er ao (2013 a la fecha)

Descripcin de la Actividad:

Estudio y determinacin de los parmetros de la estructura fotovoltaica como

funcin del tamao de grano del absorbedor CGIS. Dicho estudio consistir en el

estudio de las caractersticas de la unin CGIS/CdS, mediante microscopia de

barrido y de transmisin, as como estudios de composicin morfologa.

Durante este ltimo periodo se ha trabajo intensamente sobre el tratamiento de las

pelculas de CIGS, mediante la cmara de selenizacion. El propsito fundamental

que se requiere es el de lograr la completa formacin de granos con tamaos de

aproximadamente 1 a 1.5 m. Con los resultados hasta ahora alcanzados se ha

logrado solo la parcial formacin de dichos granos, es decir que de obtener una

morfologa compacta y granular con microfracturas, despus del tratamiento se

logra el crecimiento de granos mayores de aproximadamente 1 m de altura pero

rodeado de material granular pero no completamente bien desarrollado, como se

muestra en siguiente microfotografa.

(a) (b)

Figura. Microfotografa de pelculas CIGS, elaboradas por electrodepsito,

tratadas trmicamente en atmosfera de selenio, (a) vista lateral, (b) vista de frente.

El sustrato es vidrio/Mo.

Se continua trabajando en la preparacin y crecimiento de dichas pelculas,

modificando las condiciones de selenizacion, con el objetivo de logran una mayor

homogenizacin de los granos de dicha pelcula. Para ello se propone el cambio

de bomba de vacio, por una que permita reducir a presiones inferiores a 10-4 Torr ,

con el fin de reducir la posibilidad de formacin de posibles compuestos que

impidan el crecimiento de granos de mayor tamao.

Con relacin a el crecimiento de las pelculas de Mo, CdS, y ZnO:Al estas han sido

logradas con adecuadas caractersticas , similares a las reportadas por otros

grupos, y se encuentra en espera de obtener una pelcula de CIGS adecuada para

construir y estudiar la hetero-union.

Los diversos resultados obtenidos en el desarrollo de este trabajo quedan

resumidos en la presentacin de diversos trabajos presentados en diversos

congresos, los cuales a continuacin se enlistan:

B. L. Lara and A. M. Fernandez Cu(In,Ga)Se2 characterization using different

annealing conditions 4th international congress of alternative energies and 1st

international meeting of the IPN energy network. Mexico City, October 2013. (oral)

B. L. Lara and A. M. Fernandez Molybdenum nitride prepared by DC Magnetron

sputtering without external nitrogen source V International Conference on

Surfaces, Materials and Vacuum Tuxtla Gutierrez, Chiapas September 24-28,

2012 (poster)

B. L. Lara and A. M. Fernandez Influence of deposition parameters in

Molybdenum thin film deposition by DC magnetron Sputtering V International

Conference on Surfaces, Materials and Vacuum Tuxtla Gutierrez, Chiapas

September 24-28, 2012 (oral

Trabajos presentados en los Talleres LIFYCS

Mtodos de depsito y anlisis de materiales y celdas solares, abril 2013.

Determinacin de la composicin de pelculas de CIGS por ICP, noviembre 2013

Caracterizacin y anlisis por SEM-EDS de pelculas de CIGS por la tcnica de

electrodepsito, noviembre 2013

Depsito de pelculas de ZnO:Al preparacin y caracterizacin, noviembre 2013

Asi mismo se ha preparado un manuscrito para su posible publicacin a la Revista

Journal of Materials Science: Materials in Electronics.

Desarrollo de celdas solares DSSC

Grupo: Antonio Jimnez - IER

Primer ao (2011):

Optimizacin en los procesos de preparacin de celdas Graetzel con TiO2 nanoestructurado de alta conductividad elctrica; continuacin de preparacin y caracterizacin de celdas solares del tipo Conductor Tranparente/ TiO2 nanoestructurado/ Colorante de rutenio/ electrolito/Conductor transparente.

Durante esta etapa se continu trabajando en el desarrollo de pelculas nanoestructuradas, compactas y mesoporosas de TiO2 preparadas por los procesos de depsito qumico sol-gel y proceso hidrotermal. Se mejor el proceso de sntesis en el proceso hidrotermal cambiando algunos catalizadores de la hidrlisis del isopropxido de titanio. Se disminuy ligeramente el tamao de nanopartcula de TiO2 (5-10 nm) y se optimizaron los procesos de tratamiento trmico, a partir de los cual se obtuvieron pelculas nanoestructuradas y mesoporosas de TiO2 de alta fotosensivilidad (102-103) y fotoconductividad elctrica. Asimismo se optimiz el proceso de tincin de la capa de TiO2 con el colorante de Rutenio N-719. Nuevamente se realiz el ensamblado de la celda solar en la configuracin Conductor Tranparente/ TiO2 nanoestructurado/ Colorante de rutenio/ electrolito/Conductor transparente, por medio de lo cual fue posible alcanzar una la eficiencia de conversin de la celda h = 1.9 %. Segundo ao (2012) Desarrollo de prototipos de Celdas solares de tipo Conductor Tranparente/ TiO2 nanoestructurado/Colorante de rutenio/ electrolito/Conductor transparente. Durante esta etapa se trabaj en la optimizacin del ensamblado de la celda solar con el propsito de evitar fugas del electrolito (I-/I3

-) en estado lquido, esto es, se probaron varios materiales polimricos como espaciador entre los electrodos de la celda solar, se probaron varias tcnicas de sellado, se trabaj en el sistema de inyeccin del electrolito en la celda y se continu trabajando en la optimizacin de las capas compacta, mesoporosa y nanoestructurada de TiO2 alcanzando mayores fotosensivilidades (103-104) y fotoconductividades. Con estas mejoras, nuevamente se realiz el ensamblado de la celda solar en la configuracin Conductor Tranparente/ TiO2 nanoestructurado/ Colorante de rutenio/ electrolito/Conductor transparente, por medio de lo cual fue posible alcanzar una la eficiencia de conversin de la celda h = 3 %. 3r ao (2013- al a fecha): Prototipo de celdas solares Graetzel

Prototipo de la celda solar en la configuracin Conductor Tranparente/ TiO2 nanoestructurado/ Colorante de rutenio/ electrolito/Conductor transparente con una eficiencia de conversin del la radiacin en energa h = 3 %.

Fotografa de una celda solar tipo Graetzel (TiO2) con 3% de eficiencia

Desarrollo de celdas solares de polmeros y materiales hibridos Grupo: Hailin Zhao Hu - IER Primer ao- 2011 Desarrollo de heteroestructuras basadas en politiofenos: CdS/P3OT, CdS/P3HT,

Bi2S3/P3OT. Estudios de mecanismos de transporte y recombinacin mediante

mediciones de fotovoltaje y fotocorriente transitorios.

Se establecieron tres tcnicas para el estudio de mecanismo de recombinacin y

transporte de portadores de carga: 1. Fotoconductancia transitoria para medir el

proceso de recombinacin de portadores de carga en materiales semiconductores

inorgnicos. 2. Tcnica de tiempo de vuelo para estimar el tiempo medio de

recombinacin de portadores de carga en semiconductores orgnicos en donde

las movilidades de portadores de carga son mucho menores que las de

semiconductores inorgnicos. 3. Mtodo de fotovoltaije transitorio que determina la

rapidez de recombinacin de portadores de carga en la interface de una

heterounin en una celda fotovoltaica.

Productividad Acadmica de la etapa

International Conference on Materials Research, CdS COATED ACETATE

CELLULOSE FIBERS FOR HYBRID BULK SOLAR CELL APPLICATIONS:

EFFECT OF SOLVENTS ON THE MORPHOLOGY OF INORGANIC-ORGANIC

COMPOSITE MATERIALS, Hugo Cortina, Claudia Martnez, Mnica Castillo,

Mrida Sotelo, Maria Elena Nicho, Hailin Hu, 15-18 de agosto de 2011, Cancn,

Q.Roo, Mxico.

International Conference on Materials Research, SYNTHESIS AND

CHARACTERIZATION OF CADMIUM SULFIDE NANOPARTICLES, C. Martnez

Alonso, Xavier Mathew, Hailin Hu, 15-18 de agosto de 2011, Cancn, Q.Roo,

Mxico.

International Conference on Materials Research, "EFFECT OF SOLVENT,

THERMAL ANNEALING AND CONDUCTIVE CARBON/AU CONTACT ON THE

PERFORMANCE OF CdS/P3HT BILAYER SOLAR CELLS", H. J. Cortina, C.

Martnez, P.K. Nair, H. Hu, 15-18 de agosto de 2011, Cancn, Q.Roo, Mxico.

H. Cortina, E. Pineda, J. Campos, M. E. Nicho and H. Hu*, Photogenerated

charge carrier recombination processes in CdS/P3OT solar cells: effect of

structural and optoelectronic properties of CdS films, European Physical Journal:

Applied Physics 55 (2011) 30901 (8 pginas).

Narcizo Mendoza, Francisco Paraguay-Delgado, Liliana Hechavarra, Ma.Elena

Nicho and Hailin Hu*, Nanostructured polyethylene glycol- titanium oxide

compounds as solvent-free viscous electrolytes for electrochromic devices, Solar

Energy Materials & Solar Cells 95 (2011) 2478- 2484.

Artculo de diffusion:

O.H. Salinas*, M.C. Arenas, M.E. Nicho, and Hailin Hu, Systematic electrical

characterization study of a hybrid organic-inorganic semiconductor heterojunction

at different illumination conditions, Revista Mexicana de Fsica 57 (2011) 73-77.

Memoria en congreso:

Narcizo Mendoza, Liliana Hechavarra,Francisco Paraguay-Delgado and Hailin Hu,

Electrochromic performance of WO3 thin films with solvent-free viscous

electrolytes based on polyethylene glycol-titanium oxide nanocomposites,

Proceedings of 2010 Materials Research Society Fall Meetings, No.1312 (2011)

105-110. Segundo ao-2012

1) Caracterizacin elctrica y ptica de las pelculas delgadas utilizando

equipos de efecto Hall, mediciones a bajas temperaturas, fotorespuesta,

espectroscopa UV-VIS (brecha de energa), mediciones de

fotoconductividad transitoria en materiales semiconductores, mediciones de

fotovoltaje y fotocorriente transitorios en celdas solares para estudiar los

fenmenos de transporte y recombinacin de portadores de carga.

Se analizaron los procesos de recombinacin de portadores de carga en celdas

fotovoltaicas hbridas de poli3-octiltiofeno (P3OT) con CdS en funcin de las

propiedades estructurales y optoelectrnicas de las pelculas de CdS depositadas

por el mtodo de bao qumico. La temperatura de la solucin de depsito fue 60

u 80C y el tiempo de depsito, de 1 a 3 horas. Los tiempos de recombinacin de

portadores de carga en las pelculas de CdS fueron determinados por la tcnica de

decaimiento de fotoconductancia, mientras que el mismo parmetro en las

pelculas de P3OT fue estimado por el mtodo de tiempo de vuelo. Por ltimo, el

tiempo de recombinacin de portadores de carga en la interface entre CdS y P3OT

fue medido por la tcnica de fotovoltaje transitorio. Se han encontrado que las

pelculas de CdS crecidas a un menor temperatura 60 C, en comparacin con las

de 80 C, dan una mayor rapidez de recombinacin de portadores de carga en la

interface CdS/P3OT una mayor fotocorriente y eficiencia de conversin luz-

electricidad. Esta mejora se debe la reduccin de la densidad de trampas de

portadores de carga dentro de los granos y en las fronteras de los mismos en las

pelculas de CdS depositadas a bajas temperaturas.

2) Optimizacin y caracterizacin de prototipo de celdas solar basada en

poli-3 alquiltiofenos con semiconductores inorgnicos.

Uno de los problemas que causan la baja eficiencia de las celdas solares

polimricas es el contacto metlico colocado encima del polmero conductor poli3-

hexiltiofeno (P3HT) o poli3-octiltiofeno (P3OT) para extraer la fotocorriente.

Tomando la experiencia del uso de pintura de carbono en celdas solares

inorgnicas de otros colegas del proyecto LIFyCS (P.K.Nair y sus colaboradores)

se hizo un estudio sobre el efecto de la colocacin de la pintura de carbono en el

desempeo fotovoltaico de las celdas solares de CdS/P3HT. Se comprob que el

uso de dicha pintura se duplica el fotovoltaje y, por lo tanto, la eficiencia de

conversin luz-electricidad de las celdas polimricas.

Productividad acadmica de la etapa

Hugo Cortina, Claudia Martnez-Alonso, Mnica Castillo-Ortega, Hailin Hu*,

Cellulose acetate fibers covered by CdS nanoparticles for hybrid solar cell

applications, Materials Science and Engineering B 177 (2012) 1491- 1496.

L. Hechavarra, N. Mendoza, M.E. Rincn, J. Campos, H. Hu*,

Photoelectrochromic performance of tungsten oxide based devices with PEG-

Titanium complex as solvent-free electrolytes, Solar Energy Materials & Solar

Cells 100 (2012) 27-32.

Narcizo Mendoza, Francisco Paraguay-Delgado and Hailin Hu*, Effect of different

acid and lithium salt used in polyethylene glycol- titanium oxide based solvent-free

electrolytes on electrochromic performance of WO3 thin films, Solar Energy 86

(2012) 997- 1003.

Hugo Cortina, Edwin Pineda, Hailin Hu*, Measurement of charge carrier

recombination rates in planar hybrid CdS/P3OT solar cells, Solar Energy 86

(2012) 1004 - 1009.

Edwin Pineda, Ma.Elena Nicho, P.K.Nair, Hailin Hu*, Optoelectronic properties of

chemically deposited Bi2S3 thin films and the photovoltaic performance of

Bi2S3/P3OT solar cells, Solar Energy 86 (2012) 1017- 1022.

Posdoctorante:

- Erik Ramrez Morales, Depsito de capas nanomtricas de xidos metlicos

mediante la tcnica de ALD para su aplicacin en celdas solares fotovoltaicas.

Estancias posdoctorales vinculadas con el fortalecimiento de la calidad del

posgrado nacional, 2011(3). 1 de enero 31 de agosto de 2012.

Contribuciones en congresos:

International Conference on Materials Research, Characterization of Aluminium

Oxide Thin Films by ALD with O3 and Water as Oxidant, Aguilar-Gama Marco-

Tulio, Erik R.Morales, Rogelio Moran Elvira, Zhao Hailin Hu, 12-17 de agosto de

2012, Cancn, Q.Roo, Mxico.

International Conference on Materials Research, Deposition of Al2O3 thin film by

Atomic Layer Deposition with different substrates, Erik R. Morales , Aguilar-Gama

Marco-Tulio, Rogelio Moran Elvira, Hailin Zhao Hu, 12-17 de agosto de 2012,

Cancn, Q.Roo, Mxico.

International Conference on Materials Research, Core-shell CdSe/CdS

nanoparticles for solar cell applications, Selene Coria, Mrida Sotelo, Claudia

Martnez, Hailin Hu, 12-17 de agosto de 2012, Cancn, Q.Roo, Mxico.

International Conference on Materials Research, SOLUTION SYNTHESIZED CdS

NANOPARTICLES FOR CdS:P3HT SOLAR CELL APPLICATIONS, C. Martnez

Alonso, Erik R. Morales, M. C. Arenas, M. E. Nicho, Hailin Hu, 12-17 de agosto de

2012, Cancn, Q.Roo, Mxico.

Tercer ao-2013

Prototipo de celdas fotovoltaicas polimricas;

Las celdas solares hbridas de CdS/P3HT fueron preparadas con diferentes

tcnicas de colocacin de las capas activas: (1) Estructura de pelculas delgadas,

en donde se coloca primero la pelcula de CdS seguido por el depsito de la

pelcula de P3HT. (2) Estructura de bicapa-rugosa, en donde se colocan las

nanopartculas de CdS por spin-coating o goteo, y luego cubrir estas partculas

con solucin de P3HT. (3) Estructura de bulto, en donde se mezclan las

nanopartculas de CdS con la solucin de P3HT, y la solucin mezcla se deposita

sobre el sustrato para formar una capa activa de las celdas. La mejor eficiencia

que se han logrado hasta el momento es la estructura de bicapa-rugosa (ver la

foto anexo). Sin embargo, se est mejorando el proceso de la sntesis de las

nanopartculas de CdS y como consecuencia la miscibilidad entre stas y la

solucin P3HT. Se espera que las futuras celdas polimricas se preparan con la

estructura de bulto.

Productividad acadmica

Tesis de maestra: Depsito de capas atmicas de xidos metlicos para su

aplicacin en celda solares hbridas, por Marco Tulio Aguilar Gama, Maestra en

Ingeniera (Energa), UNAM. Fecha del examen: 27 de septiembre de 2013.

Tesis de Doctorado: CELDAS SOLARES HBRIDAS CON POLI(3-

ALQUILTIOFENOS), por Hugo Jorge Cortina Marrero, Doctorado en Ingeniera

(Energa), UNAM. Fecha tentativa del examen: febrero de 2014.

Artculos de investigacin:

M. T. Aguilar-Gama, Z. Montiel-Gonzlez, E. Ramrez-Morales, A. Mendoza-

Galvn and Hailin Hu*, Morphology and optical properties of ZnO thin films

prepared by low temperature atomic layer deposition, enviado.

C. Selene Coria-Monroy, Claudia Martnez-Alonso, M. Sotelo-Lerma, Jos Manuel

Hernndez, Hailin Hu*, Stabilizer-free CdSe/CdS core/shell particles from one-

step solution precipitation and their application in hybrid solar cells, enviado.

Claudia Martnez-Alonso*, Hugo J. Cortina-Marrero, C. Selene Coria-Monroy, M.

C. Arenas, M.E. Nicho, Hailin Hu*, SOLUTION SYNTHESIZED CdS

NANOPARTICLES FOR HYBRID SOLAR CELL APPLICATIONS, enviado.

M. Tulio Aguilar-Gama, Erik Ramrez-Morales, Z. Montiel-Gonzlez, A. Mendoza-

Galvn, Mrida Sotelo-Lerma, P.K.Nair, Hailin Hu*, Structure and Refractive Index

of Thin Alumina Films Grown by Atomic Layer Deposition, enviado.

Hugo J. Cortina-Marrero, P. K. Nair and Hailin Hu*, Conductive carbon paint as

an anode buffer layer in inverted CdS/Poly(3-hexylthiophene) solar cells, Solar

Energy 98 (2013) 196-202.

H. J. Cortina-Marrero, C. Martnez-Alonso, L. Hechavarra-Difur, H. Hu*,

Photovoltaic performance improvement in planar P3HT/CdS solar cells induced by

structural, optical and electrical property modification in thermal annealed P3HT

thin films, European Physical Journal: Applied Physics 63 (2013)10201 (7

pginas). DOI: 10.1051/epjap/2013120361.

Contribuciones en congresos:

Solar World Congress-2013, LIGAND-FREE CADMIUM SULFIDE

NANOPARTICLES SYNTHESIZED BY CHEMICAL PRECIPITATION FOR

HYBRID SOLAR CELL APPLICATION, Claudia Martnez-Alonso, Selene Coria,

Ma. Concepcin Arenas, Hailin Hu, 3-7 de noviembre de 2013, Cancn, Mxico.

5th International Conference on Hybrid and Organic Photovoltaics, CdSe AND

CdSe/CdS CORE-SHELL NANOPARTICLES AND THEIR APPLICATION IN

HYBRID SOLAR CELLS, Christian Selene Coria-Monroy, Claudia Martnez,

Mrida Sotelo-Lerma, M. Elena Nicho, Hailin Hu, 5-8 de mayo de 2013, Sevilla,

Espaa.

5th International Conference on Hybrid and Organic Photovoltaics, SYNTHESIS

OF CdS NANOPARTICLES BY MICROWAVE ASSISTED SOLUTION METHOD,

Claudia Martnez-Alonso, Carlos A. Rodrguez Castaeda, Paola Moreno Romero,

Hailin Hu, 5-8 de mayo de 2013, Sevilla, Espaa.

2 Simposio Internacional sobre Energas Renovables y Sustentabilidad,

Morphological and optical properties of Al2O3 layers deposited by ALD, M.Tulio

Aguilar-Gama, Erik Ramrez-Morales, Zeuz Montiel-Gonzlez, P.K.Nair, Hailin Hu,

21-23 de marzo de 2013, Temixco, Morelos, Mxico.

Desarrollo de Pelculas delgadas de Cu2ZnSnX4 (X=S, Se) para

celdas solares por depsito qumico

Grupo Dra. M. T. Santhamma Nair

Aos 2011-14

Aqu presentan los avances en las investigaciones para la formacin de

pelculas delgadas de Cu2ZnSnS4 (CZTS) y Cu2ZnSnSe4 (CZTSe) a travs del

tratamiento trmico de multicapas de SnS-CuS-ZnS, ZnS-SnSe-CuSe, depsito de

capas metlicas sobre dichos calcogenuros y modificaciones en las condiciones y

tcnicas de depsitos de pelculas delgadas de SnS, SnSe u otras pelculas para

mejorar la adherencia de las multicapas. Se desarrollaron pelculas delgadas

semiconductoras de xidos de Zn y Sn, y de estanatos de cadmio para utilizarlas

en celdas solares como capas ventana, buffers y conductores transparentes con

dichas capas absorbedoras. Concurrente a los avances en las pelculas delgadas,

se desarrollaron celdas solares en configuraciones de superestrato y substrato.

Los avances y logros alcanzados en estas actividades estn resumidos en los

siguientes prrafos.

El tratamiento trmico de las multicapas de SnS-CuS-ZnS en presencia de

la mezcla de polvos de SnS y S, y las multicapas de ZnS-SnS-S a 460oC en

presencia de Ar (10 Torr), result en pelculas delgadas de Cu2ZnSnS4 con mejor

cristalinidad (16 20 nm de tamao de cristal) evitando la perdida de material por

sublimacin y la formacin de SnS2. El pre-tratamiento de las multicapas de SnS-

CuS a 300 oC no resulta en la formacin de compuestos ternarios en las

multicapas. Los picos de las vibraciones caractersticas de Cu2ZnSnS4 ubicados

en 287 cm-1, 337 cm-1 y 367 cm-1 del espectro de Raman de la pelcula, corrobor

los resultados del anlisis de estructura cristalina por difraccin de rayos X (DRX)

de las pelculas formadas. Las pelculas presentan conductividad elctrica tipo p

entre 0.3 - 0.14 ( cm)-1, y la brecha de energa Eg se encuentra

aproximadamente en 1.4 eV debido a la transicin directa. Estas caractersticas

son semejantes a las conductividades y Eg tpicas que muestran las pelculas

absorbedoras de las celdas solares. En este estudio observamos que para obtener

multicapas de SnS-CuS, sin desprendimiento, las pelculas delgadas de SnS

deben depositarse a temperatura de 25 oC o menos. Las pelculas de SnS recin

depositadas son compactas con estructura cristalina cbica (Cub-SnS) y tienen Eg,

de 1.66 eV, y conductividad elctrica del orden de 10-7(ohm cm)-1. Las pelculas

crecen en forma de hojuelas verticales a partir de una temperatura de depsito de

35 C, mostrando estructura cristalina ortorrmbica (OR-SnS), la brecha de

energa de 1.1 eV y conductividad elctrica de 10-4 ( cm)-1.

En el caso de las pelculas delgadas de Cu2ZnSnSe4, observamos que la

formacin del compuesto cuaternario ocurre al someter las multicapas de pelculas

delgadas SnSe-Cu2-xSe-Zn, depositadas secuencialmente, a un tratamiento

trmico en atmosfera de N2 a 400 oC durante 1, 2 y 3 h. Las pelculas exhiben una

estructura cristalina tetragonal (a: 0.56 nm y c: 1.13 nm) con picos de difraccin de

rayos X que corresponden a los planos (112), (204), (312), (008) y (316) de

(Cu2ZnSnSe4), un tamao promedio de cristal de 18 nm, la brecha de energa de

1.59 1.36 eV y conductividad tipo p. Los patrones de DRX y los anlisis de

composicin por EDS muestran la presencia de otros componentes, tales como

Zn, ZnSe, etc., que no reaccionaron en la pelcula. La pelcula de SnS (200nm) y

Zn (100 nm) fueron depositadas por evaporacin trmica y la de Cu2-xSe fue

depositada a partir de un bao qumico mantenido a 40 oC.

Otras pelculas delgadas que desarrollamos en el tercer ao del proyecto fueron

de los xidos, SnO2 y ZnO, los cuales tienen brechas de energa amplias que

pueden ser utilizadas como capas ventanas y conductoras transparentes en las

celdas solares. Las pelculas delgadas de SnO2 obtenidas por tratamientos

trmicos de las pelculas de SnS depositadas a 40 C (300 nm) a temperaturas de

400 C (1 h), 450 C (30 min), 450 C (1 h) y 500 C (30 min) presentan morfologa

de hojuelas verticales, estructura cristalina tetragonal semejante a casiterita, una

brecha de energa 3 eV y conductividad tipo n- del orden de 10-1 ( cm)-1. En el

caso de las pelculas delgadas de ZnO, utilizamos los mtodos de sputtering, spin-

coating de nano-cristales, depsito qumico directo de un bao de solucin, y la

conversin de pelculas delgadas de ZnS obtenidas por depsito qumico. Las

pelculas de ZnO de 100 nm obtenidas por sputtering muestran estructura

cristalina semejante a wurtzita, una brecha de energa de 3.15 eV, y conductividad

elctrica entre 10-5 y 10-7 (cm)-1.

Se desarrollaron varias estructuras fotovoltaicas utilizando las pelculas delgadas

desarrolladas en el proyecto en este ao. En la estructura

TCO/CdS(100nm)/SnS(Cub u OR 600 nm), con la pelcula de Cub-SnS

observamos voltaje de circuito abierto (Voc) de 230 mV y corriente de corto

circuito (Jsc) de 1 mA/cm2 y con la pelcula de OR-SnS Voc de 270 mV y Jsc de

1.1 mA/cm2. Se fabric la celda solar utilizando los procesos de sputtering para las

pelculas de Cr y Mo, ZnO y ZnO:In; el depsito qumico para la pelcula de CdS

(70 nm). La estructura Cr/Mo/CZTS/CdS(70 nm)/ZnO/ZnO:In (300 nm) presento un

Voc de 6 mV.

Durante el tercer ao del proyecto nos enfocamos en: confirmar la formacin y

adecuar las propiedades de las pelculas delgadas de Cu2ZnSnS4 (CZTS) y

Cu2ZnSnSe4 (CZTSe), un mayor entendimiento de la dependencia de la estructura

cristalina y otras propiedades de las pelculas delgadas de SnS con la temperatura

de depsito del bao qumico, optimizar las condiciones de depsito de pelculas

delgadas de SnSe para asegurar la reproducibilidad y obtener pelculas delgadas

de xidos de metales con brechas de energa adecuadas para su uso como capa

ventanas y/o conductoras transparentes. En todas estas investigaciones hemos

alcanzados avances en generar nuevos conocimientos que nos ayudan a cumplir

con las metas del proyecto. As mismo, concurrente a los avances en las pelculas

desarrollamos tambin celdas solares utilizando dichas pelculas absorbedoras y

las ventanas/buffer de xidos de metales.

Pelculas delgadas de sulfoestanatos de cobre-zinc, CZTS: La adherencia de las

multicapas de SnS-CuS-ZnS se mejora cuando se depositan las pelculas

delgadas de SnS a partir de baos qumicos mantenidos a temperaturas < 25 oC y

se realiza un tratamiento trmico a la capa de SnS-CuS antes de depositar la capa

de ZnS por el mtodo de bao qumico. Se observa tambin, que es importante el

tratamiento trmico de SnS-CuS-ZnS a 460 C en 10 Torr de atmosfera de Ar, en

la presencia de polvo de SnS-S para mejorar el tamao de cristal de la pelcula de

CZTS y minimizar la prdida de CZTS va su disociacin y subsecuente

sublimacin de SnS y S durante el tratamiento trmico. Obtuvimos tambin la

formacin de CZTS en las multicapas obtenidas por la combinacin de

evaporacin trmica y deposito qumico, por ejemplo, utilizando el arreglo de SnS

(210 nm, depsito qumico, CD) + CuS (90 nm, CD) + Zn (50 nm, evaporacin

trmica, TE). Las pelculas de CZTS obtenidas muestran estructura tetragonal de

Cu2ZnSnS4 semejante al mineral kesterita, con tamao de cristal de entre 16 y 20

nm. Como consecuencia de tener una estructura cristalina basada en zinc blenda,

las diferentes fases secundarias tales como Cu2SnS3, Cu2-xSe, etc., interfieren en

la determinacin de la estructura cristalina de CZTS, por esto, para corroborar

nuestro resultado de difraccin de rayos X, utilizamos el espectro de Raman de las

pelculas, lo cual muestra picos de vibraciones a 287 cm-1, 337 cm-1 y 367 cm-1

que corresponden a los vibraciones simtricas de Cu2ZnSnS4. As, avanzamos en

el desarrollo de las pelculas delgadas de CZTS, generando nuevos conocimientos

en los aspectos de los depsitos de multicapas, tratamientos trmicos,

coexistencia de las fases secundarias y caractersticas estructurales. En las

estructuras de vidrio/Mo (o a acero inoxidable /CZTS/CdS(70 nm)/ZnO/ZnO:Al, en

donde utilizamos una combinacin de evaporacin y depsito qumico para

obtener la multicapa precursora -SnS(TE-200nm)/Cu(TE-75nm)-ZnS (100 nm,

CD)- se observ efecto fotovoltaico dando un voltaje de 6 mV. El tamao de

cristal de entre 16 y 20 nm es relativamente pequeo para la aplicacin que se

requiere, por lo que es necesario analizar las condiciones experimentales para

incrementar su tamao.

Pelculas delgadas de SnS: se observ que la transicin del cambio de estructura

cbica-ortorrmbica es observada cerca de la temperatura de depsito de 35 C,

consideramos es un conocimiento importante respecto a dichas pelculas ya que

forman un componente importante en el desarrollo de CZTS, debido a que las

pelculas delgadas de SnS cubica son compactas y ms adherentes. Empleando

stas pelculas, se desarrollaron celdas solares con TCO/CdS(100nm)/SnS(Cub u

OR 600 nm), obtenindose valores de Voc de 230 mV y Jsc de 1 mA/cm2

utilizando la pelcula de Cub-SnS y para las pelculas de OR-SnS se obtuvo un

Voc de 270 mV y Jsc de 1.1 mA/cm2.

Pelculas delgadas de Cu2ZnSnSe4: por primera vez, obtuvimos la formacin de

este compuesto cuaternario al hornearse las multicapas de SnSe-Cu2-xSe-Zn a

400 oC en atmosfera de N2. Las capas de SnSe y Zn fueron obtenidas por

evaporacin y la de Cu2-xSe por depsito qumico. Los anlisis por DRX muestran

picos que corresponden a Cu2ZnSnSe4 con estructura cristalina tetragonal (a:

0.56 nm y c: 1.13 nm) con un tamao promedio de cristal de 18 nm, lo cual no se

cambia con la duracin de tratamiento trmico. La pelcula que contiene un exceso

de Zn, determinado por EDS, tiene brecha de energa de 1.36 - 1.59 eV y

conductividad tipo p. Estos resultados fueron alentadores para el desarrollo del

proyecto. Se utiliz el mtodo evaporacin como una alternativa mientras

estbamos resolviendo el problema de la reproducibilidad en el depsito qumico

de pelculas delgadas de SnSe.

Pelculas delgadas de SnSe: se tuvo un buen avance logrando obtener pelculas

de buena adherencia y con reproducibilidad en los depsitos por bao qumico.

Las pelculas obtenidas son cristalinas de estructura ortorrmbica con tamao de

cristal de 20 nm y brechas de energa de 0.8 -1.2 eV con conductividad elctrica

del orden de 10-3 a 10-1 ohm-1 cm-1 (tipo-p). Este xito en la reproducibilidad en el

depsito qumico de las pelculas delgadas de SnSe es importante en el desarrollo

de las pelculas delgadas de CZTSe.

El uso de las pelculas delgadas en celdas solares se ha demostrado con una

estructura del tipo TEC-15/SnO2:F/CdS/Sb2(S,Se)3 /SnSe/C, en las cuales se

alcanzaron valores de Voc de 275 mV, Jsc de 10.2 mA/cm2, FF de 33% y de

0.9%. Para esta se utiliz el mtodo de evaporacin para obtener pelculas de

SnSe.

Por otra parte avanzamos tambin en el desarrollo de pelculas delgadas de

oxidos de estao y zinc para utilizarlas como componentes ventanas/buffers y

recubrimientos de conductores transparentes en celdas solares con las pelculas

absorbedoras formadas en el proyecto. Con los tratamientos trmicos a

temperaturas de 400 C - 500 C de las pelculas de OR-SnS obtuvimos las

pelculas delgadas de SnO2 con estructura tetragonal, brecha de energa 3 eV y

conductividades del orden de 10-1 ( cm)-1. Aplicando dichas pelculas en la celda

solar TCO/SnO2 (250 nm)/CdS(100 nm)/SnS-ZB(200 nm) se obtuvo un Voc de

342 mV y Jsc de 17 A. Las pelculas delgadas de xido de zinc fueron

depositadas por diferentes mtodos. Las pelculas obtenidas por sputtering de

blancos de ZnO en condiciones ptimas encontrados en este trabajo, muestran

que la brecha de energa es 3.15 eV y la conductividad elctrica entre 10-5 y 10-7

(cm)-1. Tambin se obtuvieron pelculas de ZnO a partir de la oxidacin de una

pelcula delgada de ZnS, por depsito de nanopartculas por spin coating y

tambin se obtuvo una pelcula delgada de ZnO por depsito qumico directo. Se

utilizaron las pelculas delgadas de ZnO y ZnO:Al depositadas por sputtering como

capa buffer y ventana/conductora, respectivamente en la estructura fotovoltaica

desarrollada con CZTS mencionada anteriormente.

Productos acadmicos y/o divulgacin:

Parte de los resultados en las pelculas delgadas de CZTS fueron presentados en

el Simposio F2: Novel Design and Electrodeposition Modalities, 223rd ECS Meeting

in Toronto, Ontario, Canada (May 12-16, 2013). Con los resultados de los anlisis

de composicin qumica y propiedades estructural, pticas y elctricas de las

pelculas delgadas de SnS, se elabor un artculo, Evolution of crystalline

structure in SnS thin films prepared by chemical deposition, el cual esta enviado a

la revista Solid State Sciences. As mismo los resultados en pelculas delgadas de

SnSe fueron presentados en el congreso internacional MRS spring meeting 2013,

San Francisco, CA, Abril 2013; Absorber thin films of SnSe in solar cell

structures. Adems estamos trabajando para enviar dos artculos ms, 1 sobre la

pelcula delgada de Cu2ZnSnS4 y otro sobre la pelcula delgada de SnSe a

revistas indizadas de circulacin internacional.

Formacin de recursos humanos: Las cuatro alumnas de Posgrado de la

UNAM, Enue Barrios, Maricela Rebeca Aragn, Dalia Mason y Ana Rosa Garca

Angelmo, continuaron participando activamente en el proyecto. Sus programa

doctoral con tesis en temas relacionado al proyecto estn en buen camino.

Esperamos que las tres de estas alumnas concluyan sus tesis y se graduarn en

el ao 2013 o en el primer cuatrimestre del ao 2014. Durante la segunda etapa,

Mario Landa, alumno de Licenciatura en Ing. Ambiental de UPMor, ingres a

nuestro grupo del proyecto para realizar una estancia de Residencia Profesional,

colaborando en las investigaciones de depsito qumico de selenuros de metales.

Rebeca Aragn, Ana Rosa Garca, y Enue Barrios se encuentran como co-autores

en los artculos mencionados anteriormente, y Dalia Mazn es coautor en otro

artculo enviado para su publicacin. El alumno de la licenciatura, Mario Landa,

quin ingreso en el proyecto durante la segunda etapa, concluyo su tesina con el

ttulo, pelculas delgadas de xido de zinc para aplicaciones en celdas solares, y

obtuvo su grado de Licenciatura en Ingeniera en Tecnologa Ambiental de la

Universidad Politcnica del Estado de Morelos. Las pelculas de ZnO es una capa

ventana que estamos planeando para utilizar en las celdas solares de las pelculas

delgadas absorbedoras de calcogenuros que pertenecen al tema de este proyecto.

Adems, tambin colaboraron dos postdoctorantes, Dr. Roman Romano (1

Octubre 2012 31 Marzo 2013) y Dr. Dabid Becerra (1 Octubre hasta a la fecha)

durante esta etapa del proyecto. Estos postdoctorantes contribuyeron en el

desarrollo de las pelculas delgadas de xidos de Zn, en la evaporacin de

pelculas delgadas y en el desarrollo de celdas solares.

Se particip en dos congresos internacionales: (i) en el simposio C: Thin-Film

Compound Semiconductor Photovoltaics de la Reunin Internacional de 2013

MRS Spring Meeting, San Francisco, CA, 1- 5 abril 2013; y (ii) en el simposio F2:

Novel Design and Electrodeposition Modalities de la Reunin internacional, 223rd

ECS Meeting in Toronto, Ontario, Canada (May 12-16, 2013). En la reunin de

MRS particip el responsable tcnico, otro acadmico participante del proyecto, y

la alumna Enue Barrios que present el trabajo, Absorber thin films of SnSe in

solar cell structures. En la reunin de ECS en 2013 participaron dos acadmicos

del proyecto y se present el artculo, Absorber thin films of Cu2ZnSnS4 from

chemically deposited binary compounds, en el cual, la alumna Rebeca Aragn

fue uno de los autores.

Anlisis crtico y trabajo a futuro:

Nuestros esfuerzos en el desarrollo de las pelculas delgadas de estanatos de

composiciones ternarias y cuaternarias, las de sus precursoras de composicin

binarias, y las de capas ventanas o conductoras transparentes resultaron en

conocimientos nuevos e importantes. Concurrentemente a los avances en las

pelculas delgadas, tambin mostramos su uso en celdas solares, sin embargo, es

necesario realizar ms investigaciones en la optimizacin de las condiciones de

depsitos y tratamientos post depsito para obtener pelculas delgadas de

estanatos absorbedoras para la conclusin exitosa del proyecto.

Productividad global de los grupos IER en temas afines a LIFYCS

Artculos indizados (2011 2013) 1. Barrios-Salgado, E., M. T. S. Nair, et al. (2011). "Chemically deposited thin

films of PbSe as an absorber component in solar cell structures". Thin Solid

Films 519(21): 7432-7437.

2. Becerra, D., M. T. S. Nair, et al. (2011). "Analysis of a Bismuth Sulfide/Silicon

Junction for Building Thin Film Solar Cells". Journal of the Electrochemical

Society 158(7): H741-H749.

3. Benhaliliba, M., C. E. Benouis, et al. (2013). "Preparation and characterization

of nanostructures of in-doped ZnO films deposited by chemically spray

pyrolysis: Effect of substrate temperatures". Superlattices and Microstructures

63: 228-239.

4. Benouis, C. E., M. Benhaliliba, et al. (2011). "Physical properties of ultrasonic

sprayed nanosized indium doped SnO(2) films". Synthetic Metals 161(15-16):

1509-1516.

5. Calixto-Rodriguez, M., H. M. Garcia, et al. (2013). "Antimony

Chalcogenide/Lead Selenide Thin Film Solar Cell with 2.5% Conversion

Efficiency Prepared by Chemical Deposition". Ecs Journal of Solid State

Science and Technology 2(4): Q69-Q73.

6. Cortina, H., E. Pineda, et al. (2011). "Photogenerated charge carrier

recombination processes in CdS/P3OT solar cells: effect of structural and

optoelectronic properties of CdS films". European Physical Journal-Applied

Physics 55(3): 8.

7. Enriquez, J. P., N. R. Mathews, et al. (2013). "Influence of the film thickness on

structural and optical properties of CdTe thin films electrodeposited on

stainless steel substrates". Materials Chemistry and Physics 142(1): 432-437.

8. Gutierrez, D. J. R., N. R. Mathews, et al. (2013). "Photocatalytic activity

enhancement of TiO2 thin films with silver doping under visible light". Journal

of Photochemistry and Photobiology a-Chemistry 262: 57-63.

9. Hechavarria, L., N. Mendoza, et al. (2012). "Photoelectrochromic performance

of tungsten oxide based devices with PEG-titanium complex as solvent-free

electrolytes". Solar Energy Materials and Solar Cells 100: 27-32.

10. Martnez, O. S., A. R. Millan, et al. (2012). "Study of the Mg incorporation in

CdTe for developing wide band gap Cd1-xMgxTe thin films for possible use as

top-cell absorber in a tandem solar cell". Materials Chemistry and Physics

132(2-3): 559-562.

11. Martnez-Escobar, D., M. Ramachandran, et al. (2013). "Optical and electrical

properties of SnSe2 and SnSe thin films prepared by spray pyrolysis". Thin

Solid Films 535: 390-393.

12. Mathews, N. R. (2012). "Electrodeposited tin selenide thin films for photovoltaic

applications". Solar Energy 86(4): 1010-1016.

13. Mathews, N. R., C. Angeles-Chavez, et al. (2013). "Physical properties of pulse

electrodeposited lead sulfide thin films". Electrochimica Acta 99: 76-84.

14. Mathews, N. R., J. T. Benitez, et al. (2013). "Formation of Cu2SnS3 thin film by

the heat treatment of electrodeposited SnS-Cu layers". Journal of Materials

Science-Materials in Electronics 24(10): 4060-4067.

15. Mathews, N. R., C. C. Garcia, et al. (2013). "Effect of annealing on structural,

optical and electrical properties of pulse electrodeposited tin sulfide films".

Materials Science in Semiconductor Processing 16(1): 29-37.

16. Mazon-Montijo, D. A., M. T. S. Nair, et al. (2013). "Iron Pyrite Thin Films via

Thermal Treatment of Chemically Deposited Precursor Films". Ecs Journal of

Solid State Science and Technology 2(11): P465-P470.

17. Morales, E. R., N. R. Mathews, et al. (2012). "Physical properties of the

CNT:TiO2 thin films prepared by sol-gel dip coating". Solar Energy 86(4):

1037-1044.

18. Moreno-Garcia, H., M. T. S. Nair, et al. (2011). "All-chemically deposited

Bi(2)S(3)/PbS solar cells". Thin Solid Films 519(21): 7364-7368.

19. Moreno-Garcia, H., M. T. S. Nair, et al. (2011). "Chemically deposited lead

sulfide and bismuth sulfide thin films and Bi(2)S(3)/PbS solar cells". Thin Solid

Films 519(7): 2287-2295.

20. Pal, M., N. R. Mathews, et al. (2013). "Synthesis of Cu2ZnSnS4 nanocrystals

by solvothermal method". Thin Solid Films 535: 78-82.

21. Pal, M., N. R. Mathews, et al. (2013). "Synthesis of Eu+3 doped ZnS

nanoparticles by a wet chemical route and its characterization". Optical

Materials 35(12): 2664-2669.

22. Pal, M., N. R. Mathews, et al. (2012). "A facile one-pot synthesis of highly

luminescent CdS nanoparticles using thioglycerol as capping agent". Journal of

Nanoparticle Research 14(6): 13.

23. Pena, Y., S. Lugo, et al. (2011). "CuInS(2) thin films obtained through the

annealing of chemically deposited In(2)S(3)-CuS thin films". Applied Surface

Science 257(6): 2193-2196.

24. Perez-Hernandez, G., J. Pantoja-Enriquez, et al. (2013). "A comparative study

of CdS thin films deposited by different techniques". Thin Solid Films 535: 154-

157.

25. Pineda, E., M. E. Nicho, et al. (2012). "Optoelectronic properties of chemically

deposited Bi2S3 thin films and the photovoltaic performance of Bi2S3/P3OT

solar cells". Solar Energy 86(4): 1017-1022.

26. Ramachandran, M., D. Martinez-Escobar, et al. (2011). "LOW POWER

PLASMA TREATMENT FOR THE GROWTH OF SnSe THIN FILMS FOR

PHOTOVOLTAIC APPLICATIONS". Chalcogenide Letters 8(11): 695-697.

27. Enriquez, J. P., N. R. Mathews, et al. (2013). "Influence of the film thickness on

structural and optical properties of CdTe thin films electrodeposited on

stainless steel substrates". Materials Chemistry and Physics 142(1): 432-437.

28. Fernandez, A. M. and J. A. Turner (2012). "Cu-Ga-Se thin films prepared by a

combination of electrodeposition and evaporation techniques". Solar Energy

86(4): 1045-1052.

29. Kosyachenko, L. A., E. V. Grushko, et al. (2012). "Quantitative assessment of

optical losses in thin-film CdS/CdTe solar cells". Solar Energy Materials and

Solar Cells 96(1): 231-237.

30. Kosyachenko, L. A., X. Mathew, et al. (2013). "Optical absorptivity and

recombination losses: The limitations imposed by the thickness of absorber

layer in CdS/CdTe solar cells". Solar Energy Materials and Solar Cells 114:

179-185.

31. Kumar, Y., M. Herrera-Zaldivar, et al. (2012). "Modification of optical and

electrical properties of zinc oxide-coated porous silicon nanostructures induced

by swift heavy ion". Nanoscale Research Letters 7: 7.

32. Mahalingam, T., V. Dhanasekaran, et al. (2012). "Electrosynthesis and Studies

on CdZnSe Thin Films". Journal of New Materials for Electrochemical Systems

15(1): 37-42.

33. Mahalingam, T., V. Dhanasekaran, et al. (2012). "Annealing Effects on the

Properties of Electrodeposited CdSSe Thin Films". Journal of New Materials

for Electrochemical Systems 15(1): 43-48.

34. Martinez, O. S., A. R. Millan, et al. (2012). "Study of the Mg incorporation in

CdTe for developing wide band gap Cd1-xMgxTe thin films for possible use as

top-cell absorber in a tandem solar cell". Materials Chemistry and Physics

132(2-3): 559-562.

35. Mathew, X., J. S. Cruz, et al. (2012). "CdS thin film post-annealing and Te-S

interdiffusion in a CdTe/CdS solar cell". Solar Energy 86(4): 1023-1028.

36. Morales, E. R., N. R. Mathews, et al. (2012). "Physical properties of the

CNT:TiO2 thin films prepared by sol-gel dip coating". Solar Energy 86(4):

1037-1044.

37. Pal, M., N. R. Mathews, et al. (2013). "Synthesis of Cu2ZnSnS4 nanocrystals

by solvothermal method". Thin Solid Films 535: 78-82.

38. Pal, M., N. R. Mathews, et al. (2013). "Synthesis of Eu+3 doped ZnS

nanoparticles by a wet chemical route and its characterization". Optical

Materials 35(12): 2664-2669.

39. Pal, M., N. R. Mathews, et al. (2012). "A facile one-pot synthesis of highly

luminescent CdS nanoparticles using thioglycerol as capping agent". Journal of

Nanoparticle Research 14(6): 13.

40. Perez-Hernandez, G., J. Pantoja-Enriquez, et al. (2013). "A comparative study

of CdS thin films deposited by different techniques". Thin Solid Films 535: 154-

157.

41. Pulgarin-Agudelo, F. A., S. Lopez-Marino, et al. (2013). "A thermal route to

synthesize photovoltaic grade CuInSe2 films from printed CuO/In2O3

nanoparticle-based inks under Se atmosphere". Journal of Renewable and

Sustainable Energy 5(5): 12.

42. Ramesh, K., B. Bharathi, et al. (2013). "Growth and Characterization of

Electroplated Copper Selenide Thin Films". Journal of New Materials for

Electrochemical Systems 16(2): 127-132.

43. Alvarado-Tenorio, G., M. E. Rincon, et al. (2012). "Transparent TiO2

Photoanodes Based on Single Walled Carbon Nanotubes". Ecs Journal of

Solid State Science and Technology 1(3): Q39-Q43.

44. Arenas, M. C., L. F. Rodriguez-Nunez, et al. (2013). "Simple one-step

ultrasonic synthesis of anatase titania/polypyrrole nanocomposites".

Ultrasonics Sonochemistry 20(2): 777-784.

45. Calva-Yanez, J. C., M. E. Rincon, et al. (2013). "Structural and

photoelectrochemical characterization of MWCNT-TiO2 matrices sensitized

with Bi2S3". Journal of Solid State Electrochemistry 17(10): 2633-2641.

46. Choreno, A. L., N. P. Velez, et al. (2013). "Effect of Ti content in the

photocatalytic behavior of Fe/TiO2-SiO2 systems". Revista Mexicana De Fisica

59(1): 158-162.

47. Cortina, H., C. Martinez-Alonso, et al. (2012). "Cellulose acetate fibers covered

by CdS nanoparticles for hybrid solar cell applications". Materials Science and

Engineering B-Advanced Functional Solid-State Materials 177(16): 1491-1496.

48. Cortina, H., E. Pineda, et al. (2011). "Photogenerated charge carrier

recombination processes in CdS/P3OT solar cells: effect of structural and

optoelectronic properties of CdS films". European Physical Journal-Applied

Physics 55(3): 8.

49. Cortina, H., E. Pineda, et al. (2012). "Measurement of charge carrier

recombination rates in planar hybrid CdS/poly3-octylthiophene solar cells".

Solar Energy 86(4): 1004-1009.

50. Cortina-Marrero, H. J., C. Martinez-Alonso, et al. (2013). "Photovoltaic

performance improvement in planar P3HT/CdS solar cells induced by

structural, optical and electrical property modification in thermal annealed

P3HT thin films". European Physical Journal-Applied Physics 63(1): 7.

51. de la Fuente, M. S., R. S. Sanchez, et al. (2013). "Effect of Organic and

Inorganic Passivation in Quantum-Dot-Sensitized Solar Cells". Journal of

Physical Chemistry Letters 4(9): 1519-1525.

52. Pineda, E., M. E. Nicho, et al. (2012). "Optoelectronic properties of chemically

deposited Bi2S3 thin films and the photovoltaic performance of Bi2S3/P3OT

solar cells". Solar Energy 86(4): 1017-1022.

53. Rincn, M. E., C. Cuevas-Arteaga, et al. (2012). "Low-voltage anodized TiO2

nanostructures studied by alternate current electrochemical microscopy and

photoelectrochemical measurements". Journal of Solid State Electrochemistry

16(3): 977-983.

54. Salinas, O. H., M. C. Arenas, et al. (2011). "Systematic electrical

characterization study of a hybrid organic-inorganic semiconductor

heterojunction at different illumination conditions". Revista Mexicana De Fisica

E 57(1): 73-77.

55. Toledo-Antonio, J. A., M. A. Cortes-Jacome, et al. (2011). "Assessing optimal

photoactivity on titania nanotubes using different annealing temperatures (vol

100, pg 47, 2010)". Applied Catalysis B-Environmental 101(3-4): 747-747.

Tesis (2011 2013)

1. Becerra Garca, D. (2012). Heterouniones fotovoltaicas de silicio cristalino

formadas con pelculas delgadas de compuestos semiconductores. Posgrado

en Ingeniera (Energa), Universidad Nacional Autnoma de Mxico.

Doctorado.

2. Capistrn Martnez, J. (2013). Celdas solares con pelcula delgada de sulfuro

de antimonio. Posgrado en Ingeniera (Energa), Universidad Nacional

Autnoma de Mxico. Maestra.

3. Elizalde Carillo, E. F. (2012). Efecto de potencial en la sntesis de pelculas

delgadas de plomo por el mtodo de electrodeposito, Instituto Tecnolgico de

Zacatepec. Licenciatura.

4. Garca Angelmo, A. R. (2011). Investigaciones de las caractersticas

fotovoltaicas de heterounines de pelculas delgadas de sulfuros de estao

con capas ventana de diferentes calcogenuros. Posgrado en Ingeniera,

Universidad Nacional Autnoma de Mxico. Maestra. Energa.

5. Gmez Romero, S. Y. (2011). Desarrollo de pelculas delgadas de bicapas de

CdS para aplicacin en celdas solares, Universidad Politcnica del Golfo de

Mxico. Licenciatura.

6. Martnez Anaya, H. B. (2011). Efecto de tratamiento trmico de las pelculas

delgadas de SnS depositadas electroqumicamente, Universidad Autnoma

del Estado de Morelos. Licenciatura.

7. Moreno Garca, H. (2011). Celdas solares de pelculas delgadas de sulfuros

de bismuto y de plomo por depsito qumico. Posgrado en Ingeniera,

Universidad Nacional Autnoma de Mxico. Doctorado. Energa.

8. Santos Magdaleno, S. d. l. L. (2012). Evaluacin del desempeo energtico de

sistemas fotovoltaicos basados en pelculas delgadas (Silicio Amorfo y Telurio

de Cadmio). Posgrado en Ingeniera (Energa), Universidad Nacional

Autnoma de Mxico. Maestra.

9. Sayago Hoyos, J. J. (2011). Evaluacin de parmetros de celdas solares por

depsito qumico. Posgrado en Ingeniera, Universidad Nacional Autnoma de

Mxico. Maestra. Energa.

10. Tamay Bentez, J. (2012). Formacin de pelculas delgadas por compuestos

ternarios a base de Cu-SnS por el mtodo de electrodepsito, Instituto

Tecnolgico de Zacatepec. Licenciatura.

11. Teja, J. L. (2011). Caracterizacin de celdas solares, Instituto Tecnolgico de

Zacatepec. Licenciatura.

12. Valencia Jurez, M. (2011). Estudio del comportamiento energtico de un

sistema de 10.0 kw interconectada a la red local ubicada en el D.F., Mxico.

Facultad de Ingeniera, Universidad Veracruzana. Maestra.

13. Angeles Ordoez, G. (2012). Deposicin y caracterizacin de pelculas de CdS

por la tcnica de CSS para aplicaciones de celdas solares. Posgrado en

Ingeniera (Energa), Universidad Nacional Autnoma de Mxico. Maestra.

14. Anguera Romero, E. (2013). Desarrollo de un rbol solar y mtodos

asociados. Posgrado en Ingeniera (Energa), Universidad Nacional Autnoma

de Mxico. Maestra.

15. Castro Gutirrez, F. y. G. C., David Leonardo (2012). Aprovechamiento

cogenerativo de un pnel solar hbrido. Facultad de Ingeniera, Universidad

Nacional Autnoma de Mxico. Licenciatura.

16. Coln Garca, C. (2012). Estudio del efecto de trampas sobre la eficiencia de la

celda solar de CdTe, mediante la tcnica PICTS. Posgrado en Ingeniera

(Energa), Universidad Nacional Autnoma de Mxico. Maestra.

17. Guerrero Hernndez, A. y. R. M., Jos Alejandro (2012). Sistema de control y

monitoreo de un sistema fotovoltaico, Instituto Tecnolgico de la Costa

Grande. Licenciatura.

18. Ixtlilco Corts, L. (2012). Elaboracin y caracterizacin de pelculas delgadas

de CdS impurificadas con Cu. CIICAP, Universidad Autnoma del Estado de

Morelos. Doctorado.

19. Ramrez Morales, E. (2011). Desarrollo de pelculas delgadas

nanoestructurado de dixido de titanio y su modificacin con metales nobles

para aplicaciones en celdas fotoelectroqumica. Otros Posgrados, UNAM.

Doctorado.

20. Sarracino Martnez, O. (2011). Desarrollo de celdas solares superiores

CdMgTe/CdS para su aplicacin en celda solar tipo Tandem. Otros

Posgrados, Universidad Nacional Autnoma de Mxico. Doctorado.

21. Zarco Quirz, J. A. (2012). Estudiar el efecto del oxgeno en el ambiente y en

las propiedades de pelculas de CdTe depositadas por la tcnica de CSS.

Posgrado en Ingeniera (Energa), Universidad Nacional Autnoma de Mxico.

Maestra.

22. Velzquez Martnez, S. (2012). Desarrollo de celdas solares de TiO2

sensibilizadas con colorantes, Instituto Tecnolgico de Zacatepec.

Licenciatura.

Publicaciones y recursos humanos Grupo participante FIME-UANL

Articulos en Revistas Indizadas

1. Indium selenide thin films by laser irradiation of In/Se layered structure,

R.E.Ornelas Acosta, S. Shaji, D. Avellaneda, A.G. Castillo, T.K. Das Roy, B.

Krishnan, Surface Review Letters, 20 (2013) 1350058.

2. Nanoparticles of antimony sulfide by pulsed laser ablation in liquid media,

Daniel Garza, Grisel Garcia, M.I. Palma, D. Avellaneda, G. A. Castillo, T. K.

Das Roy, B. Krishnan, S. Shaji, Journal of Materials Science, 48 (2013) 6445-

6453.

3. AgSb(SxSe1-x)2 thin films for solar cell applications, J.O. Gonzlez, S. Shaji, D.

Avellaneda, A.G. Castillo, T.K. Das Roy, B. Krishnan, Materials Research

Bulletin, 48 (2013) 1939-1945.

4. Modification of structure, morphology and physical properties of tin sulfide thin

films by pulsed laser irradiation, D. Avellaneda, B. Krishnan, T.K. Das Roy, G.A.

Castillo and S. Shaji, Applied Physics A, 110 (2013) 667-672.

5. In6Se7 thin films by heating thermally evaporated indium and chemical bath

deposited selenium multilayers, R.E. Ornelas, D. Avellaneda, S. Shaji, G.A.

Castillo, T.K. Das Roy and B. Krishnan, Applied Surface Science, 258 (2012)

5753-5758.

6. AgSbSe2 and AgSb(S,Se)2 thin films for photovoltaic applications, J.G. Garza,

S. Shaji, A.C. Rodriguez, T.K. Das Roy, B. Krishnan, Applied Surface Science,

257 (2011) 10834-10838.

7. Modification of optical and electrical properties of chemical bath deposited CdS

using Plasma Treatments, G. Gonzalez, B. Krishnan, D. Avellaneda, G. Alan

Castillo, T.K. Das Roy and S. Shaji, Thin Solid Films, 519 (2011) 7587-7591.

8. p-Type CuSbS2 thin films by thermal diffusion of copper into Sb2S3, C. Garza,

S.Shaji, A.Arato, E.Perez Tijerina, G.Alan Castillo, T.K.Das Roy, B.Krishnan,

Solar Energy Materials & Solar Cells, 95 (2011) 2001-2005.

Articulos en Revistas Arbitradas

1) Copper Indium diselenide thin films using a hybrid method of chemical bath

deposition and thermal evaporation, R. Ernesto Ornelas A, Sadasivan Shaji,

Omar Arato, David Avellaneda, Alan Castillo, Tushar Kanti Das Roy and Bindu

Krishnan, Materials Research Society Symposium Proceedings, 1324 (2011)

2-9.

Capitulos de Libros

1) Antimony based chalcogenide thin films for photovoltaic applications, B.

Krishnan, A.C. Rodriguez, T.K. Das Roy and S. Shaji. Capitulo 6 en libro

ANTIMONY: CHARACTERESTICS, COMPOUNDS AND APLICATIONS,

Editor : Manijeh Razeghi, 2012, Nova Science Publishers, Paginas 125-142.

Conferencias Internacionales / Nacionales.

1. Studies on the structure and properties of TiO2 nanoparticles obtained by

pulsed laser ablation in liquid and their post irradiation effect, Grisel Garcia,

M.I. Palma, B. Krishnan, G. A. Castillo, T. K. Das Roy, D. Avellaneda, S. Shaji,

Oral presentation, ICMAT 2013, Singapore.

2. In6Se7 thin films formed by laser irradiation of In/Se multilayers, Raul Ernesto

Ornelas Acosta, Bindu Krishnan, David Avellaneda, Alan Castillo, Tushar

Kanti Das Roy, Sadasivan Shaji, Josue Amilcar Aguilar, Oral presentation,

IMRC 2013, Cancun, Mexico.

3. Effect of temperature on the morphologies of ZnO nanoparticles synthesized

by pulsed laser ablation in liquid medium , Grisel Garca Guilln, Mara Isabel

Mendivil Palma, Guadalupe Alan Castillo, David Avellaneda, Bindu Krishnan,

Tushar Kanti Das Roy, Sadasivan Shaji Poster presentation, IMRC 2013,

Cancun, Mexico.

4. Nanomaterials of antimony sulfide by pulsed laser ablation in liquid media,

Daniel Garza, Grisel Garcia, M.I. Palma, D. Avellaneda, G. A. Castillo, T. K.

Das Roy, B. Krishnan, S. Shaji, presented in OMTAT-2013 (2nd International

conference on Optoelectronic Materials and Thin films for Advanced

Technology) Kochi- India, January 3-5, 2013.

5. Structure and properties of titanium dioxide obtained by pulsed laser ablation in

water, Grisel Garca G, G.A. Castillo, T.K. Das Roy, B. Krishnan, D.I. Garca

Gutirrez and S. Shaji, Presented in ANGEL-2012 (2nd Conference on Laser

Ablation and Nanoparticle Generation in Liquids), Taormina- Italy, May 22-24,

2012.

6. Fabrication and characterization of zinc oxide nanoparticles by pulsed laser

ablation in liquid, Grisel Garca G, G.A. Castillo, D. Avellaneda, J.A. Aguilar

Martnez, B. Krishnan and S. Shaji, Presented in ANGEL-2012 (2nd

Conference on Laser Ablation and Nanoparticle Generation in Liquids),

Taormina- Italy, May 22-24, 2012.

7. Modification of structure, morphology and physical properties of tin sulphide

thin films by pulsed laser irradiation, D. Avellaneda, B. Krishnan, T.K. Das Roy,

G.A. Castillo and S. Shaji, Presented in COLA-2011 (Conference on Laser

Ablation), Cancun- Mexico, Nov. 2011.

8. Modification of optical and electrical properties of semiconducting thin films by

plasma treatments for their applications in solar cells, Sadasivan Shaji, Invited

Lecture, First International Conference on Plasma Processing of Organic

Materials and Polymers (PPOMP 2011): 25-27 November 2011, Kottayam,

Kerala, India.

9. Copper Indium diselenide thin films using a hybrid method of chemical bath

deposition and thermal evaporation, R. Ernesto Ornelas A, Sadasivan Shaji,

Omar Arato, David Avellaneda, Alan Castillo, Tushar Kanti Das Roy and Bindu

Krishnan, Presented in MRS Spring Meeting, 2011, San Francisco, U.S.A.

10. D. Avellaneda, B. Krishnan and Shaji, "Carbon doped thin films for photovoltaic

applications, XX IMRC 2011 International Materials Research Congress, 14-

19 August 2011, Cancun, Quintana Roo, Mxico.

Participacin en talleres de LYFICS:

I Taller : Dra. Bindu Krishnan, Dr. Sadasivan Shaji, Dr. David Avellaneda

Avellaneda, M.C. Jorge Jorge Oswaldo Gonzalez Garza, M.C. Raul Ernesto

Ornelas Acosta.

II Taller: Dr. David Avellaneda Avellaneda, M.C. Jorge Jorge Oswaldo Gonzalez

Garza, M.C. Raul Ernesto Ornelas Acosta.

III Taller: Dra. Bindu Krishnan, Dr. Sadasivan Shaji, Dr. David Avellaneda

Formacin de recursos humanos

1. Tesis de doctorado: Desarrollo de estructuras fotovoltaicas tipo

CdS/AgSb(SxSe1-x)2 por medio de tcnicas de baja toxicidad y costo, M.C.

Jorge Oswaldo Gonzalez Garza, Augusto 2013.

2. Tesis de doctorado: Incorporacin de la fase Co2SnO4 previamente

sintetizada en varistores cermicos basados en SnO2 M.C. Josue Amilcar

Aguilar Martinez, Diciembre 2013.