Celdas solares híbridas de TiO₂: P3HT: estudios estructurales y electrónicos

Abstract

Las celdas solares híbridas de estado sólido (CSH) son una tecnología prometedora porque aprovechan la alta versatilidad y flexibilidad de los materiales orgánicos, con la robustez y capacidad de diseño tridimensional de los oxidos metalicos mesoporosos. En particular, la fabricación de óxidos mesoporosos (TiO2) y nanoporos monodispersos de diámetro controlado por combinación de técnicas solgel y moldeado supramolecular, es muy conocida. Por parte de los materiales orgánicos, el P3HT es un material polimérico semiconductor de tipo p que se deposita sobre el TiO2 mediante spin coating. En este proyecto se realizaron distintos dispositivos, con el fin de realizar estudios estructurales, mediante técnicas de SEM y caracterizaciones eléctricas mediante curvas de tensión-corriente y mediciones de Space Charge Limited Current (SCLC). A través de la caracterización eléctrica se obtuvieron parámetros fundamentales como la eficiencia y la movilidad de carga y trampas eléctricas. Se obtuvo una fuerte correlación entre las trampas eléctricas y el desempeño de los dispositivos.

The photovoltaic technology that combines organic and inorganic materials, hybrid solid state solar cells (CSH), is a promising technology since it takes advantage of the high versatility and flexibility of the organic materials, along with sturdiness and tridimensional design ability of the mesoporous metal oxides. The fabrication of mesoporous metal oxides (TiO2) and monodisperse nanopores by combining sol-gel and supramolecular modeling techniques is well known. On the side of the organic materials layers, P3HT was used (a type p polymer semiconductor) and deposited by spin coating. In this project, different devices were performed in order to determine structural studies by SEM techniques and electrical characterization by current-voltage curves and Space Charge Limited Current (SCLC) measurements. Fundamental parameters such as efficiency, charge mobility and electric traps were obtained by electrical characterization. A strong correlation between electrical traps and performance of the devices was found.