Con esta propuesta se dará continuidad a las actividades investigativas que el grupo de Materiales Semiconductores y Energía Solar de la Universidad Nacional ha venido realizando en el área de materiales y dispositivos fotovoltaicos. Se planea en particular dar inicio a un nuevo programa cuya meta es el desarrollo de celdas solares fabricadas con tecnología de película delgada a partir del compuesto Cu2ZnSnS4 que es un material fotovoltaicos relativamente nuevo, cuya importancia radica en el hecho de que los elementos precursores son no tóxicos, abundantes en la naturaleza y de bajo costo. En este proyecto se hará énfasis en la síntesis y el estudio de las propiedades de los diferentes materiales que conforman el dispositivo y en una fase posterior se fabricarán y caracterizarán los dispositivos. Los principales aportes que se planean hacer en el marco de este proyecto se resumen a continuación: 1. Formulación de un nuevo programa de investigación que garantice el desarrollo de celdas solares basadas en Cu2ZnSnS4 (CZTS) crecido en la fase kesterita. La meta es fabricar a mediano plazo celdas solares con estructura: Mo/CZTS/Buffer/ZnO. 2. Diseño e implementación de infraestructura de laboratorio para la preparación de películas delgadas de los materiales que se planean usar en la fabricación del dispositivo. En particular los siguientes materiales: i) CZTS por el método de evaporación secuencial de los precursores metálicos en atmósfera de azufre/ . La importancia de este aporte tiene que ver con el hecho de que estos materiales son de mas bajo costo que los compuestos CIGS, usados convencionalmente en la manufactura de módulos solares comerciales de película delgada ii) ZnO por el método de evaporación reactiva, usando un diseño avanzado y novedoso que permita depositar este compuesto en forma reproducible con propiedades opticas y eléctricas similares a las obtenidas con el método convencional de sputtering rf, pero a un costo mucho menor. iii) In2S3 y ZnS (usados como capa buffer) por el método CBD (chemical bath deposition) y coevaporación. La importancia de este aporte tiene que ver con el hecho de que estos materiales son no tóxicos y son potenciales candidatos para sustituir al CdS usado generalmente en la manufactura de módulos solares comerciales de película delgada; esta substitución es altamente conveniente desde el punto de vista ambiental, ya que el CdS es bastante tóxico. 3. Contribución al análisis químico y al estudio de propiedades (ópticas, eléctricas, estructurales y morfológicas) de los materiales sintetizados, usando para ello técnicas experimentales tales como: espectroscopia de electrones Auger (AES), espectroscopia de fotoelectrones de rayos-x (XPS), espectrofotometría UV-VIS-IR, efecto Hall, microscopía de fuerza atómica (AFM), difracción de rayos-x (XRD), fotovoltaje superficial (SPV) y herramientas computacionales. Estos estudios se realizarán previo a la fabricación de las celdas solares con el propósito de encontrar condiciones que nos permitan crecer materiales con propiedades adecuadas para su uso específico en el dispositivo. 4. Dos estudiantes de doctorado y uno de magíster realizarán parte de su tesis dentro del proyecto y adicionalmente un investigador realizará una pasantía posdoctoral dentro del proyecto. Para la ejecución de este proyecto se cuenta con la asesoría de especialistas vinculados a centros de investigación de México y Alemania, en aspectos relacionados con con la caracterización de los materiales fotovoltaicos usando espectroscopias AES y XPS, microscopía AFM y SPV.