Oxidos Conductores Transparentes y algunas de sus

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Ignacio Cáceres Mendoza
hace 7 años
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1 Oxidos Conductores Transparentes y algunas de sus aplicaciones i energéticas éi Dr. Dwight R. Acosta Najarro Instituto de Física,UNAM Laboratorio de Películas Delgadas Microscopía Electrónica Avanzada dacosta@fisica.unam.mx,

-Transmisión en el visible >/= 70 % y Eg > 3.

Materiales Electrocrómicos Ni xo ywo 3 -Densidad de transportadores >/= 10 17

Fotocatalíticos t Materiales TiO 2, TiO 2 :Sn SnO 2 -TiO 2 METODOS DE

Materiales de Recubrimiento TiO 2 :M, SnO 2 F Anticorrosivo: Ni x O y -ROCIO

2 -Transmisión en el visible >/= 70 % y Eg > 3.0eV Plí Películas l Delgadas con -Conducción Eléctrica >/=10 3 Ω -1 cm -1 Materiales Electrocrómicos Ni xo ywo 3 -Densidad de transportadores >/= cm -3 Laboratorio de Películas Delgadas y Materiales Recubrimientos Fotocatalíticos t Materiales TiO 2, TiO 2 :Sn SnO 2 -TiO 2 METODOS DE SINTESIS: Fotovoltaicos ZnO: M,TiO 2 : M SCd Materiales Sensores de Gas Materiales de Recubrimiento TiO 2 :M, SnO 2 F Anticorrosivo: Ni x O y -ROCIO PIROLITICO NEUMATICO Y ULTRASONICO -PULVERIZACION CATODICA DC y RF -SOL-GEL,.SOL-SPRAY.....EVAPORACION TERMICA, ELECTRODEPOSICION...

4 Basic steps for Sun energy conversion Light absorption Charge g separation Charge collection (ZnO:M, ITO,SnO2:F,etc.).

the photons are absorbed in the depletion

5 ELECTRON-HOLE PAIR (EHP) PRODUCTION Typical solar cells configurations Heavily doped n-region. The n-region is very narrow and most of the photons are absorbed in the depletion region and within the neutral p-side. E-H Pairs generated in the depletion region are inmediately separated by the built-in field.the electrons drift to the n-side and the holes drift o the p-side From:

6 Conventional singlegap solar cells makes a poor use of solar sprectrum. On the one hand, sub-bandgap photons can not be absorbed. On the other, high energy photons generate electron-hole pairs whose energy excess over the gap is lost through phonon emission From :

8 TRANSPARENT CONDUCTIVE OXIDES PHOTOVOLTAIC AND MATERIALS DOPED ZINC OXIDE THIN FILMS: ZnO: Z O In ZnO: Cr ZnO: Ga ZnO: Z O F Colaboración con el Dr. Arturo Maldonado y la Dr. María de la Luz y Olvera del CINVESTAV, IPN, México D.F., Sección de Estado Sólido, Ing. Eléctrica

9 Vidrios con Propiedades que pueden Vidrio +PD: ser modificadas Termocrómico (cambio de coloración cuando es, calentado v.gr. sol Fotocrómico (cambio de coloración cuando se expone a la luz) Electrocrómico (Cambia su transparencia y su coloración con la electricidad) Fotovoltaico (genera electricidad con la luz solar)

windows (reflect IR, transparent to visible light) -Defrosting windows and antistatic coatings Photodegradation Systems

10 APPLICATIONS OF TCO -Optoelectronics devices :(LED s semiconductor lasers) Photovoltaic cells, -Flat panel displays (liquid crystals, electroluminiscent displays) -Smart windows and displays based on electrochromics -Heat efficient windows (reflect IR, transparent to visible light) -Defrosting windows and antistatic coatings Photodegradation Systems SOME TYPICAL TCO MATERIALS -In 2 O 3 :Sn (ITO) -SnO 2 :Sb & SnO 2 :F -ZnO:M (M= Al, In, B, Ga.F) -Cd 2 SnO 4 -CuAlO 2 & CuGaO 2

13 Energy use in buildings:an urgent issue* 40 % of EU15 s and USA s primary energy is used in buildings! Heating Cooling Lighting Ventilation Energy for AC is on the rise! 17 % of energy for AC in theeu15 during ~50 % of peak power to AC in Hong Kong & Singapore >75 % of peak power to AC in Kuwait * SPECTRA 09; Lima, PERU, 01,April 2009 C.G. Granqvist The Ångström Laboratory, Uppsala University, Sweden

15 Claro Catódico --> Ox iente (ma/cm 2 ) Corr Obscuro Anódico --> Red ciclo 1 ciclo 50 ciclo 100 ciclo 200 ciclo 300 ciclo 400 ciclo 500 ciclo Potencial (mv) 600 ciclos xh + + xe WO 3 H x WO 3

17 CYCLIC VOLTAMMETRY RESULTS E Extract. F A A Current (ma/cm C B Injection D Cycle Potential (mv) Third International Workshop for R&D Networking among Mexican and Korean Universities on Eco materials Processing

18 Claro Catódico --> Ox 0.15 Corrie ente (ma/cm m 2 ) ciclo ciclo 50 ciclo ciclo 200 ciclo ciclo ciclo 500 Obscuro ciclo 600 Anódico --> Red Potencial (mv) 600 ciclos

19 WO3:Mo/FTO al 2 at.%

22 PROYECTOS EN ETAPA INICIAL 1) ECOMATERIALES PARA REMEDIACION AMBIENTAL, DGAPA, UNAM, 15,000 usd 2) ECOMATERIALES PARA AHORRO DE ENERGIA Instituto de Ciencia y Tecnología de la Ciudad de México UNAM, 100,000 usd 1 Posición posdoctoral 3 Becas de maestría

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