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Revista Ingeniantes 2018 Año 5 No.2 Vol. 2

MATERIAL Y MÉTODOS Tabla1. Parámetros de depósito de película activa P3HT:P-
Muestras CBM
Las estructuras fueron fabricadas en la Universidad
de Köln Alemania, durante una estancia de investi- Relación Velocidad Tiempo Temp.
gación, la estructura se muestra en la figura 3. Los P3HT:PCBM (RPM) (Sec)
electrodos fueron seleccionados para presentar 50 nm 1:1 3000 20 140°C,
contactos óhmicos, uno de ellos es transparente 5min
(ITO, indium tin oxide) para permitir el acceso de luz, 100 nm 1:1 700 30 140°C,
con un espesor de 125 nm y 15 Ω de resistencia de 5min
hoja (Merck), el otro opaco (Al), el cual es deposita- 150 nm 1:1 400 40 140°C,
do por evaporación con un espesor de 150 nm. 5min

RESULTADOS
La figura 4 muestra las dependencias de voltaje –
corriente obtenidas de las estructuras ITO / P3HT:P-
CBM / Al con tres espesores de película activa, 50,
100 y 150 nm. La potencia de iluminación es de 100
dmeWd/escemm2.pEenñola tabla 2 se presentan los parámetros
obtenidos en los puntos de circuito
abierto y corto circuito, además utilizando las ecua-
ciones 1 y 2 se calculan los parámetros de factor de
llenado y eficiencia de conversión de potencia.

Figura 3. Estructura general de la celda solar orgánica. El área transversal es estimada de uno de los spots
de la muestra fabricada. La estructura fotovoltaica
El mecanismo de depósito de las películas se hace contiene 8 spots, uno de ellos funciona como co-
utilizando un procedimiento de fuerza centrífuga (gi- nexión al electrodo ITO y los 7 restantes funcionan
ros). La primera película depositada sobre el elec- como celdas solares con forma circular de 3 mm
trodo de ITO es una película de PEDOT (Clevios P diámetro.
VP Al 4083, H.C. Starck), capa comúnmente usada
en este tipo de estructuras para permitir la máxima
transferencia de energía, por irregularidades entre
electrodo y capa activa. El deposito se realiza con
un espesor de 36 nm (a 3500 RPM, durante 30 se-
gundos) y aplicando un tratamiento térmico a 120°C
por dos minutos.

Las variables del depósito de la película activa P3H- Figura 4. Curvas V-I experimentales de estructuras ITO/ P3H-
T:PCBM son mostradas en la tabla 1. El tratamiento T:PCBM /Al
térmico es aplicado a las estructuras fabricadas, de-
bido a que ha demostrado incrementar las caracte- Los resultados de desempeño muestran una baja
rísticas de conductividad y los parámetros de des- eficiencia de conversión de potencia, aun cuando los
empeño Isc 10 veces su amplitud y la eficiencia de valores de Voc son semejantes a las reportados en
conversión de potencia hasta un 70% (7), por mejo- celdas solares inorgánicas, pero el deficiente des-
ras en la uniformidad de la morfología de la película. empeño es debido al disminuido valor de la corrien-
Finalmente, la estructura es sellada con una pelícu- te Isc, que en promedio es 6.5 veces más pequeña
la de vidrio adherida con pegamento transparente que en inorgánicos, aun cuando la intensidad de ilu-
y sometida a 50°C para extender el pagamento en minación en estas estructuras es más grande, con
forma uniforme. un factor de 10 (8). Aun así, la forma de la curva no
Dependencias V-I se ve tan comprometida por el bajo desempeño del
Las dependencias V-I fueron tomadas con un simu- dispositivo como lo demuestra el factor de llenado.
lador Solar Oriel, obtenidas en la Universidad de Köln
en Alemania, usando un filtro de AM 1.5, para consi-
deraciones practicas se utiliza una potencia óptica
de100 mW/cm2.

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