Proyectos
Estudio de las interfases Perovskita híbrida MAPSI/ETL, y continuidad del primer semillero de investigación en Química y Física de Semiconductores de Estado sólido en la Universidad Nacional de Colombia Sede Bogotá
Resumen
Este proyecto plantea el estudio de las interfases Perovskita híbrida MAPSI/ETL/FTO/SLG y MAPSI/ETL/SLG, siendo MAPSI propiamente el Yoduro-Sulfocianuro de Plomo-Metil amonio [(CH3NH3)2Pb(SCN)2I2], para evaluar su potencial uso dentro de una arquitectura prototipo de celdas solares. La síntesis se realizará en cuatro fases: La primera, por reacción en fase vapor de los precursores Pb(SCN)2 y CH3NH3I, en cámaras miniaturizadas de alto vacío (Close-Spaced Sublimation) con bajo consumo de reactivos[1] para así obtener el material MAPSI en cantidades suficientes para su caracterización estructural, óptica y electrónica, y la segunda, por las técnicas conocidas como spin coating y spray pyrolisys para la generación de películas delgadas de los materiales HTM y ETL y la evaluación de sus propiedades estructurales, ópticas, morfológicas y eléctricas. En la tercera parte se realizará la fabricación de las interfases MAPSI/ETL/FTO/SLG y MAPSI/ETL/SLG, en donde se probará el desempeño de las estructuras formadas usando como capa ETL el TiO2 compacto, el cual es un material de conocida capacidad como capa transportadora de electrones (ETL). En la cuarta y última fase se evaluará la capacidad de las interfases como prototipos de un dispositivo fotovoltaico basado en MAPSI, mediante medidas de propiedades eléctricas (impedancia eléctrica) de los prototipos MAPSI/ETL/FTO/SLG y MAPSI/ETL/SLG fabricados. En todas las fases experimentales ya mencionadas, se contará con un estudiante de Magíster y uno de doctorado encargados tanto de las síntesis como de las medidas de caracterización experimental y computacional de los materiales fabricados, ya que se planea analizar las películas delgadas sintetizadas con medidas de difracción de Rayos X (con refinamiento estructural según el método Rietveld), espectrofotometría óptica de transmitancia y reflectancia, microscopía de fuerza atómica AFM e Impedancia eléctrica. Las medidas antes mencionadas serán complementadas con simulaciones teórica/computacional, para poder hacer la respectiva evaluación de mérito de cada una de las propiedades estructurales, ópticas, morfológicas y electrónicas, bajo la continua tutoría de los profesores participantes de la presente propuesta. Fruto de las anteriores actividades se aspira como mínimo dos de los siguientes productos esperados: un articulo de investigación en una revista de liderazgo actual en el campo de la investigación de materiales semiconductores para celdas solares, un trabajo de grado de pregrado relacionado con el tema del proyecto o una presentación en evento de carácter científico que tenga temática afín al tema del presente proyecto. De forma paralela el grupo GMS&ES plantea dar continuidad al primer Semillero de Investigación en Química y Física de Semiconductores de Estado Sólido en la Universidad Nacional de Colombia Sede Bogotá, el cual ya lleva más de 15 meses de trabajo continuado en la formación de estudiantes desde el pregrado en el conocimiento necesario para abordar la Ciencia de Materiales en lo que concierne específicamente a los campos de estudio de la Química y la Física relacionados con materiales semiconductores: Principios de Química y Física de Estado sólido y su aplicación en materiales semiconductores: Síntesis Química, Equilibrios en disolución, Modificación Química de estructuras, Determinación de propiedades físicas (estructurales, ópticas, morfológicas y electrónicas), conocimiento adecuado de las técnicas de caracterización experimental y teórica de dichos materiales; iniciación en los métodos modernos de simulación computacional de materiales semiconductores para la determinación, predicción de y evaluación de sus propiedades. La formación investigativa de los estudiantes del semillero se logrará mediante sesiones tanto de seminarios y reuniones semanales temáticas como trabajo integrado con los estudiantes de posgrado encargados de las síntesis de películas delgadas que el presente proyecto plantea.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA NACIONAL PARA EL APOYO A PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN Y CREACIÓN ARTÍSTICA DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 2017-2018
Modalidad:Modalidad única
Responsable