Efecto del tratamiento térmico con cloruro de cadmio sobre películas de CdS libres de amonio

Abstract

El depósito por baño químico (DBQ) es la técnica más ampliamente usada para obtener películas de CdS. Un proceso típico de DBQ para el depósito de películas CdS contiene sal de Cadmio, Tiourea y Amoniaco como agente complejante en una solución alcalina. Los problemas ambientales que envuelven el depósito de películas de CdS sobre grandes áreas para aplicaciones en celdas solares (CS) han impulsado investigar el proceso DBQ con el fin de reducir la cantidad de desechos tóxicos y evitar el empleo de sustancias nocivas como el amoniaco. En este trabajo se depositaron películas por DBQ de CdS, elaboradas con dos diferentes formulaciones (CdS Y, CdS Z) sobre substratos de Vidrio Corning. Las diferentes películas de CdS fueron caracterizadas y se obtuvieron sus propiedades ópticas, estructurales, morfológicas y eléctricas. Las formulaciones CdS Y y Z utilizan como agente complejante citrato de sodio, además se agrega Hidróxido de Potasio como fuente de ion OH- y se reduce considerablemente la cantidad de Cd en la solución de reacción. La única diferencia entre estas dos formulaciones es que en la formulación CdS Z no utiliza buffer de borato. Los DRX mostraron que todas las películas de CdS presentan un pico de difracción predominante (002) el cual corresponde a la estructura cristalina hexagonal. En este trabajo se estudió la cinética de crecimiento de las películas de CdS Y y CdS Z sobre substratos de vidrio Corning variando la temperatura y el tiempo de reacción. Debido a que la película de CdS utilizada como capa ventana en las CS del tipo CdS/CdTe es expuesta a un tratamiento térmico con CdCl2 con el fin de mejorar la eficiencia de la CS, se realizó un estudio para observar el efecto del tratamiento térmico con CdCl2 a las películas de CdS Y, CdS Z, se pudo apreciar que después del tratamiento todas las películas presentaron un aumento en el tamaño de grano, la energía de banda prohibida tuvo una reducción de alrededor del 1% y la resistividad eléctrica se redujo entre 2 o 3 órdenes de magnitud.