Preparación y optimización de TiO₂ y TiO₂:Er nanoestructurado para celdas Grätzel

Abstract

El dióxido de titanio (TiO2) es un material semiconductor que ha sido objeto de investigación en recientes años debido a sus propiedades ópticas y eléctricas, así como su alta estabilidad fotoquímica. Se sabe que dichas propiedades están fuertemente ligadas a múltiples factores como al método de síntesis utilizado y a las condiciones de procesamiento establecidas, como también a la impurificación del material. En este sentido, el TiO2 ha sido utilizado en áreas como fotocatálisis, biología y electrónica. Específicamente en el área de electrónica, el TiO2 ha generado grandes avances en el diseño y desarrollo de celdas fotovoltaicas, como las celdas Grätzel. En el presente trabajo de tesis, se obtuvieron partículas nanoestructuradas de TiO2 intrínseco e impurificado con erbio (Er) a temperatura ambiente por un método sencillo denominado Solvo-Precipitación Orgánica (SPO). Para establecer los parámetros de síntesis y realizar las caracterizaciones de los materiales resultantes, se emplearon las técnicas de microscopia electrónica de barrido de emisión de campo/espectroscopia dispersiva de rayos-X (MEBEC/EDS), difracción de rayos-X (DRX) y espectroscopia ultravioleta-visible (UV-Vis). Por otro lado, los materiales resultantes de TiO2 intrínseco, se implementaron en el desarrollo de heteroestructuras para electrodos de trabajo basados en ITO/TiO2/colorante (clorofila y clorofila/moras) y se caracterizaron por medio de mediciones eléctricas para obtener curvas I-V e identificar las estructuras más apropiadas para el diseño y el desarrollo de celdas Grätzel.