Mecanismo de Transferencia de Carga en Nanoestructuras de ZnO

CANDELA MANSILLA WETTSTEIN; MARÍA BELÉN OVIEDO; CRISTIÁN G. SÁNCHEZ

Congreso; IV-Nanocórdoba; 2017

En los últimos años los materiales semiconductores han cobrado gran importanciadebido a sus novedosas propiedades ópticas y de transporte las cuales tienen granimportancia en diversas aplicaciones optoelectrónicas. El ZnO es un semiconductor quepresenta un amplio band gap (~3 eV) por lo que muestra una alta transparencia óptica ypropiedades luminiscentes en el ultravioleta cercano y en regiones del visibles [1].Debido a estas características tanto electrónicas como ópticas, el ZnO se ha convertido enun material prometedor para su aplicación en celdas solares sensibilizadas porcolorantes (conocidas como DSSC por sus siglas en inglés). Entender los mecanismos porlos cuales funcionan las DSSC es fundamental para mejorar su eficiencia y tiempos devida. En el presente trabajo se analizaron las propiedades ópticas de nanopartículas deZnO wurtzita de diferentes tamaños, y posteriormente se estudió el proceso deinyección electrónica cuando, un colorante orgánico adsorbido a la nanopartícula esiluminado. Este estudio se realizó de forma teórica utilizando un modelo de tightbinding basado en la teoría del funcional de la densidad dependiente del tiempo.La fotoinyección es uno de los procesos más importantes en el funcionamiento de lasDSSC. Éste se lleva a cabo cuando un fotón absorbido por el colorante, excita un electróndel estado basal del mismo y a continuación es inyectado en la banda de conducción delsemiconductor. El mecanismo de inyección puede ser directo (tipo II), si el electrón esinyectado durante la absorción del fotón o indirecto (tipo I) si la inyección se daposterior a la absorción del fotón [2]. En el presente trabajo se observó efectivamente latransferencia de carga desde diferentes moléculas colorantes hacia el semiconductor,pudiendo clasificarse los mecanismos de inyeccción para cada sistema como mecanismode tipo I y II.