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Deposição por camada atômica em células solares de nanomateriais inorgânicos

Processo: 10/09828-3
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Pesquisa
Vigência (Início): 03 de outubro de 2010
Vigência (Término): 02 de abril de 2011
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Francisco das Chagas Marques
Beneficiário:Francisco das Chagas Marques
Anfitrião: Julio Cesar Hadler Neto
Instituição-sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Local de pesquisa : CSIRO Human Resources, Austrália  
Assunto(s):Células solares   Materiais nanoestruturados   Deposição de camada atômica

Resumo

O objetivo desta solicitação de Bolsa no Exterior é para a realização de um estágio sabático de 6 meses com atividade de pesquisa no CSIRO (Commonwealth Scientific and Research Organization), Melbourne, Austrália. Após 8 anos de atividades administrativas diversas, gostaria de dedicar um tempo em um centro de pesquisa de grande atividade na área de desenvolvimento de células solares de terceira geração com o objetivo de revitalizarmos nossas atividades na Unicamp com ênfase em materiais inorgânicos sólidos. Estes estudos exploram fundamentalmente materiais nanoestruturados como nanotubos, nanofios e pontos quânticos, para a exploração de fenômenos que possam levar ao desenvolvimento de estruturas de células solares de mais alta eficiência ou de preços mais baixo, comparados às células de silício cristalino que temos estudado desde o início da década de 80. Durante este período estarei trabalhando no grupo liderado pelo Dr. Scott Watkins, responsável pelo programa de desenvolvimento de células solares na CSIRO, que faz parte de um consórcio entre centros e universidades australianas para o desenvolvimento de células solares mais baratas. O trabalho em que estarei envolvido será baseado no desenvolvimento de células solares de nanocristais inorgânicos sólidos, com uso intensivo da técnica ALP (Atomic Layer Deposition) do "Melbourne Centre for Nanofabrication" com o qual o CSIRO mantém forte colaboração. Neste sentido, tenho também o objetivo de adquirir experiência para construirmos um sistema ALD em nossos laboratórios na UNICAMP. A técnica ALD permite a deposição individual de monocamadas de vários materiais eletroativos, permitindo a deposição de filmes muito finos (poucas camadas atômicas) e altamente controladas devido ao próprio processo da técnica, onde a espessura é determinada pelo número de ciclos utilizados. Neste trabalho, investigaremos materiais como NiO, CuO, MoO3 e Al2O3, que serão utilizados com duas funções principais: 1) como camada de bloqueio de difusão de elementos entre camadas ativas na estrutura da célula, e 2) como camada passivante de centros de recombinação nas interfaces de nanoestruturas. No primeiro caso abordaremos o problema de difusão do índio da liga óxido de índio estanho (ITO) para a camada tipo-p de estruturas ITO/p/n/Alumínio. No segundo caso, investigaremos os efeitos de passivação da superfície de nanoestruturas de TiO2. (AU)