Síntesis y caracterizacón de películas delgadas de óxidos de hierro por el método de deposición en baño químico (DBQ)

Abstract

Debido a la creciente demanda de energía en la actualidad y el dudoso futuro de las fuentes de obtención de energía utilizadas hoy en día, han surgido nuevas fuentes de energías renovables, las cuales se van innovando constantemente. Por esto, es que actualmente se busca la utilización de nuevos materiales que sean ecoamigables y de mayor abundancia en la corteza terrestre. En el caso de las celdas solares, esta búsqueda condujo a la generación de películas delgadas semiconductoras como la del óxido de hierro y kesterita (CZTS). El óxido de hierro cumple con las propiedades para formar parte de una celda solar en forma de película delgada. Se puede obtener por diferentes métodos tales como pulverización catódica, deposición química por vapor, y deposición por sol-gel, entre otros. En este trabajo se utilizó el método de depósito de baño químico (DBQ), ya que es un proceso de bajo costo y versátil. Se obtuvo una nueva formulación capaz de generar películas delgadas semiconductoras de óxido de hierro por medio del método de DBQ y tratamiento térmico, las cuales presentaron muy buena calidad. Las películas se caracterizaron por las técnicas de UV-Visible, difracción de rayos X (XRD), espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS), microscopia electrónica de barrido, espectroscopia de energía dispersiva de rayos X (EDX) y por método termoeléctrico (punta caliente). Los resultados obtenidos muestran que las películas presentaron estructuras cristalinas además de estar compuestas por óxido de hierro (III) y oxihidróxido de hierro (FeOOH), se encontró una brecha de energía prohibida de 2.26 a 2.65 eV y con un comportamiento de semiconductor tipo-n, lo cual lo sitúa con la posibilidad de formar parte en una celda solar como capa ventana.