Fabricación de celdas solares basadas en Sb2S3: Un análisis teórico a través de SCAPS-1D y validación experimental
Resumen
Los calcogenuros de antimonio, particularmente el sulfuro de antimonio (Sb2S3), son materiales prometedores gracias a sus excelentes propiedades optoelectrónicas, así como su baja toxicidad, bajo costo y gran accesibilidad. En este trabajo se ha modelado con el software SCAPS-1D una celda solar de Mo/Sb2S3/CdS/ZnO/ITO/Ag y posteriormente, se ha fabricado la celda solar con la misma estructura. A través de la optimización del espesor de las capas absorbente y ventana se consigue mediante SCAPS-1D una alta eficiencia del 19.9% con valores de resistencias en serie y shunt de 9.9 y 3103 Ω, respectivamente. De igual forma, se observó que un metal con una función de trabajo de ~4eV funciona mejor como contacto frontal en la celda estudiada, sin embargo, teóricamente no se obtuvieron mejores resultados en las propiedades de la celda con la adición de Ag como contacto frontal. La optimización al modelo teórico permitió obtener un rendimiento fotovoltaico de 6.5 % de eficiencia. Todo este trabajo se complementó con la fabricación experimental de una celda solar basada en Sb2S3 en la que se consiguió un 0.1 % de eficiencia. Este resultado es prometedor para profundizar en la optimización experimental de las celdas solares basadas en Sb2S3.
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