Células solares de banda intermediária baseadas em pontos quânticos de submonocamada de InAs obtidos com uma reconstrução de superfície (2x4)

• Processo: 23/10255-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Alain André Quivy
• Beneficiário: Ahmad Al Zeidan
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Células solares Epitaxia por feixe molecular Pontos quânticos Semicondutores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Células Solares | Epitaxia por feixe molecular | pontos quânticos | Reconstrução de superfície | Simulador Solar | submonocamada de InAs | Semicondutores

Resumo

Neste projeto, o Dr. Ahmad Al Zeidan irá otimizar uma nova técnica de crescimento de pontos quânticos de submonocamadas (SMLQDs, submonolayer quantum dots) de InAs. A novidade consiste em depositar os SMLQDs na presença de uma reconstrução de superfície (2x4) de maneira a poder nuclear ilhas bidimensionais (2D) de InAs de boa qualidade que são fundamentais para a formação dos SMLQDs. Porém, em vez de baixar a temperatura da amostra até 500 °C para depositar o InAs - o que leva a uma reconstrução c(4x4) - e depois baixar o fluxo de arsênio para recuperar a reconstrução (2x4), como fizemos nos últimos anos, usaremos uma nova abordagem. A temperatura será menos reduzida que anteriormente (525 °C) de maneira a manter a reconstrução (2x4) e evitar que ela mude para c(4x4). Neste caso, não haverá mais necessidade de diminuir o fluxo de arsênio, o que permitirá obter um alto conteúdo de índio nas amostras, ao contrário do que acontecia com a técnica anterior. Este novo tipo de SMLQDs será usado no meio de uma célula solar de GaAs para possibilitar a absorção de radiação possuindo uma energia menor que a do gap do GaAs. Esperamos assim fabricar, pela primeira vez, uma célula fotovoltaica de banda intermediária com eficiência de conversão maior que suas congêneres sem QDs.