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Celdas solares inorgánicas de estado sólido

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Contacto: Dra. Marcela Vazquez
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Síntesis del problema al que va dirigida esta línea de investigación

Nuestro objetivo está dirigido al desarrollo de un proceso que permita preparar a escala de laboratorio y con bajos costos de producción, celdas solares fotovoltaicas para uso terrestre constituidas por elementos abundantes y no tóxicos.
Una de las  barreras más importantes que atenta contra la fabricación a gran escala de las celdas solares fotovoltaicas (FV) es el alto costo de producción de los módulos FV. Este proyecto apunta a explorar tecnologías de producción alternativas para los semiconductores que constituyen la juntura p-n en la celda solar.
Nos proponemos preparar prototipos de celdas solares de estado sólido, económicamente competitivas.
El material absorbente elegido evita el uso de elementos tóxicos o costosos.
Los métodos de procesamiento seleccionados priorizan el empleo de tecnologías energéticamente eficientes, limpias, escalables y de bajo costo.
La clave de nuestros proyectos es optimizar la síntesis del semiconductor p (reemplazando Cu(In, Ga)Se2 por CuInSe2 y Cu2ZnSnS4) e incorporar películas nanoestructuradas para el semiconductor n (TiO2 y ZnO). Se pondrá énfasis en procesos de producción ecológicos,  económicamente competitivos y escalables.

 

Publicaciones relacionadas con el proyecto (últimos 5 años):

  • Cu2ZnSnS4 electrodeposition By Sulfurization of Metallic Precursors
    (2017) ECS Transactions, (manuscrito aceptado) Perelstein, G., Valdes, M., Vazquez M.,
  • Highly-efficient superstrate Cu2ZnSnS4 solar cell fabricated low-cost methods
    (2017) Physica Status Solidi - Rapid Research Letters, 11 (8), art. no. 1700144. Berruet, M., Di Iorio, Y., Pereyra, C.J., Marotti, R.E., Vázquez, M.
  • Cu2ZnSnS4 thin films prepared by sulfurization of co-electrodeposited metallic precursors
    (2017) Journal of Applied Electrochemistry, 47 (6), pp. 755-765. Valdés, M., Di Iorio, Y., Castañeda, K., Marotti, R.E., Vázquez, M.
  • Inexpensive methodology to prepare TiO2/CuInS2 hetero-junctions for photovoltaic applications
    (2017) Materials Research Express, 4 (4), art. no. 045903. Di Iorio, Y., Vázquez, M.
  • Optical, electrical and structural characterization of chloride-doped ZnO nanopillars obtained by electrodeposition
    (2016) Journal of Physics D: Applied Physics, 49 (21), art. no. 215103. Berruet, M., Gau, D.L., Dalchiele, E.A., Vázquez, M., Marotti, R.E.
  • Characterization of CuInS2 thin films prepared by one-step electrodeposition
    (2014) Journal of Applied Electrochemistry, 44 (12), pp. 1279-1287. Di Iorio, Y., Berruet, M., Schreiner, W., Vázquez, M.
  • Electrodeposited Cu2ZnSnS4 thin films
    (2014) Electrochimica Acta, 128, pp. 393-399. Valdes, M., Modibedi, M., Mathe, M., Hillie, T., Vazquez, M.
  • ZnO and copper indium chalcogenide heterojunctions prepared by inexpensive methods
    (2014) Materials Chemistry and Physics, 148 (3), pp. 1071-1077. Berruet, M., Di Iorio, Y., Troviano, M., Vazquez, M.
  • Spray deposition of Cu2ZnSnS4 thin films
    (2014) Journal of Alloys and Compounds, 585, pp. 776-782. Valdés, M., Santoro, G., Vázquez, M.
  • Optical and structural properties of nanostructured ZnO thin films deposited onto FTO/glass substrate by a solution-based technique
    (2013) Optical Materials, 35 (12), pp. 2721-2727. Berruet, M., Pereyra, C.J., Mhlongo, G.H., Dhlamini, M.S., Hillie, K.T., Vázquez, M., Marotti, R.E.
  • Pulsed and potentiostatic electrodeposition of CuInSe2 on gold-coated alumina substrates
    (2013) Journal of Applied Electrochemistry, 43 (6), pp. 619-628.  Valdés, M., Mollar, M., Vázquez, M., Marí, B.


Subsidios recibidos por el grupo de investigación (últimos 5 años):

  • Celdas solares nanoestructuradas de estado sólido
    PICT 0972/15. Periodo 2016-2019. Monto $ 739.075.
  • Celdas solares basadas en junturas semiconductoras N-P
    Proyecto de Investigación Plurianual (PIP) Convocatoria 2014. Otorgado por CONICET. PIP 11220130100175CO. Monto $400.000. Período 2015-2017.
  •  Celdas solares nanoestructuradas de estado solido
    Universidad Nacional de Mar del Plata. Código interno ING477/16. Período 2016/2017. Monto: $ 6.318.66
  •  Efecto de la estructura del ZnO sobre la eficiencia de celdas solares fotovoltaicas
    ANCyPT. PICT 0993/14. Monto: $ 80000. Período 2015-2016.
  • Efecto de la nanoestructura de ZnO en celdas solares fotovoltaicas.
    Cooperación Bilateral CONICET (Arg) – ANNI (Uruguay). Otorgado por CONICET. Convocatoria 2013. Monto $ 30.000. Período 2014-2016.
  • Materiales y dispositivos para la generación de energía
    Universidad Nacional de Mar del Plata. Código interno ING418/14. Período 2014/2015.
  • Celdas solares fotovoltaicas inorgánicas de estado sólido preparadas por electrodeposición
    ANCyPT. PICT 2634/12. Monto: $ 59860. Período 2013-2014.
  • Deposición de películas delgadas con aplicaciones en la generación de energías renovables
    Universidad Nacional de Mar del Plata. Código incentivos: 15/G354, código interno ING360/12. Período 2012/2013.
  • Celdas Solares Nanoestructuadas de Capa Delgada
    Programa de Cooperación Científico-Tecnológica entre el MINCyT (Argentina) y el Department of Science and Technology (Sudáfrica). Código SA/10/04. Período 2011-2013.

 

 

 

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