Materiales Óxidos Metálicos Nanoestructurados con Potencial Uso en Celdas Solares y Sensores

Desarrollar investigación básica y aplicada de materiales funcionales OM para las áreas de energía y alimentos

La búsqueda de nuevos materiales óxidos metálicos (OM) nanoestructurados o modificación de los existentes para obtener propiedades Físicas superiores son importantes científicamente y necesarios tecnológicamente para el desarrollo de distintas aplicaciones. En esta propuesta, pretendemos continuar, proyecto SENACyT Col11-014, con los estudios de optimización de electrodos óxidos conductores transparentes (TCO) para celdas solares sensibilizada (DSSC), semiconductores óxidos metálicos (SOM) para sensores de gases, pero ahora enfocado al área de alimentos, e incluir, además, los materiales OM como elemento funcional antireflectante (AR) acoplados a materiales activos en el área de energía. Para ello, se harán modificaciones en los métodos de preparación que pueda producir cambios en la morfología y la estructura del material, y por ende cambios en sus propiedades físicas, particularmente la eléctrica y la óptica. En adición, a toda la caracterización experimental morfológica, estructural, eléctrica y óptica que se harán a los materiales TCO, SMO y AR, para obtener su propiedades Físicas, se desarrollará un estudio teórico en mecánica cuántica utilizando computación de alto rendimiento de la Teoría del Funcional de la Densidad Electrónica de estos materiales; para así, determinar su estructura cristalina óptima y sus propiedades eléctricas y ópticas, con el fin de comparar con los resultados experimentales y entender, desde un punto de vista básico, lo que sucede en estos materiales y poder mejorar sus propiedades según la aplicación. Se ensamblarán y evaluarán nuevamente las DSSC (se espera aumentar la eficiencia de 5%), al igual que los sensores SOM en presencia de vapores de productos alimenticio, en distintos momentos de su deterioro. Por último, se medirá la fotoluminiscencia de materiales activos en el área de energía, como el silicio tipo n, tipo p y otros, con y sin una capa fina de distintos materiales OM para determinar su capacidad como elemento AR, es decir, que garantice un acoplamiento eficiente de la luz del medio activo al mundo exterior.