tanque

Universidad Tecnológica de la Mixteca
Instituto de Física y Matemáticas
Ingeniería en Física Aplicada

Alumno:
Antonio Miguel Hernández
Víctor Manuel López Guadalupe


Matrículas:
2009170298


Profesor:
Dr. Arturo Aguirre López


Materia:
Formulación y evaluación de proyectos


Módulo:
Tercer parcial


Título del proyecto:
Construcción y Funcionamiento de una CámaraOscura


Fecha de entrega:
Lunes 8 de diciembre de 2014

PRODUCCIÓN DE PELÍCULAS DELGADAS DE ZnO PARA USO COMO ÓXIDO CONDUCTOR TRANSPARENTE (TCO) EN CELDAS SOLARES
INTRODUCCIÓN
El uso de energía eléctrica es indispensable para que la humanidad lleve a cabo sus actividades domésticas e industriales; sin embargo la producción de esta energía, hoy en día, se obtiene principalmente a partir decombustibles fósiles (petróleo, carbón, gas) y debido al aumento de la población y por lo tanto, también un aumento en la demanda del consumo de energía, se prevé un agotamiento de los recursos fósiles en un periodo aproximado de 50 años[1]; ante esto, la comunidad científica ha propuesto como alternativa el uso de las energías renovables( principalmente solar y eólica, ) como fuente primariapara la obtención de la energía eléctrica, el uso de fuentes de energía renovables, ofrece algunas ventajas tales como sostenibilidad, costos más bajos y disminución en la contaminación ambiental.
Centraremos nuestro interés en el uso de la energía solar como fuente primaria para la obtención de electricidad. En las últimas décadas se han reportado una gran cantidad de trabajos de investigaciónalrededor del mundo, con lo que se pretende aprovechar de manera eficiente la energía solar. ¿Cómo le hacemos para llevar a cabo la conversión?, necesitamos construir un dispositivo que realice esta función, tal dispositivo es una celda solar (CS), la cual está formada básicamente por una capa conductora transparente, una capa de material semiconductor tipo n (portador de carga negativo) y tipop(portador de carga positivo) y una contacto metálico ver figura 1.

Figura. 1. Configuración básica de una celda solar.

MARCO TEÓRICO
Los semiconductores son materiales capaces de absorber radiación (fotones) y utilizar su energía para generar portadores de carga tipo n o tipo p. Al unir dos materiales tipo n y tipo p se obtiene un dispositivo que permite la circulación de una corriente através de él. De tal manera, que para la fabricación de CS se puede realizar una heterounión con estos materiales que permita transformar parte de la radiación solar en energía eléctrica. En la actualidad existen varios tipos de CS, tales como: de silicio (amorfo, monocristalino o policristalino) y las basadas en semiconductores de los grupos III-V, II-VI y I-III-VI y sus aleaciones [2]. En la figura 2se muestra la evolución de las eficiencias obtenidas en laboratorio para los diferentes tipos de CS. Estas eficiencias se encuentran ligadas con las propiedades físicas de los diferentes compuestos empleados en la fabricación de la CS.

Figura. 2 Evolución de las eficiencias de celdas solares obtenidas en laboratorio [3].
Uno de los componentes que tiene un papel importante en la eficiencia dela CS es el óxido conductor transparente (TCO), el cual desempeña la función de colectar la radiación solar.
El TCO es un semiconductor con ancho de banda prohibido (>3.1 eV), baja resistividad () y altos valores de transmitancia en la región visible del espectro electromagnético () [4], y cuyas propiedades dependen en gran medida de la estequiometria, así como de la naturaleza y de la cantidadde impurezas atrapadas en la red del material [5]. Los TCO's son de gran utilidad en una amplia variedad aplicaciones tecnológicas, como en la elaboración de CS, pantallas de cristal líquido (LCD), piezoeléctricos, diodos emisores de luz, etc. [6]. El TCO más común es el óxido de indio y estaño (ITO) (), que presenta un valor de resistividad del orden de () y transmitancia de (80%) en el...