Produção e análise do desempenho óptico e elétrico de filmes finos de SnO2:F para aplicações fotovoltaicas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq

No início do século XX revestimentos superficiais ou filmes finos, eram materiais que despertavam interesses unicamente em aplicações óticas. Esses filmes tinham uma participação meramente utilitária, onde necessitava apenas da medida da espessura do mesmo e suas propriedades óticas. Com o crescimento exponencial do emprego de filmes finos em microeletrônica, criou-se a necessidade de compreender a natureza intrínseca dos filmes. Em 1907 foi publicado o primeiro estudo sobre um filme fino transparente e condutor para a luz visível. Tais propriedades foram observadas em filmes de óxido de cádmio (CdO) obtidos por pulverização catódica seguida de oxidação térmica. Ao passar do tempo, outros filmes como ZnO, SnO2, In2O3 e suas ligas também foram classificadas como TCO (Óxidos Condutores Transparentes). Atualmente o campo de aplicação de tais filmes é amplo e compreende setores como mostradores eletrônicos de cristais líquidos, eletrodos transparentes usados em eletroquímica, janelas inteligentes refletoras de radiação no infravermelho, coletor solar plano, camada anti-refletoras para células solares, transistores e camadas passivadoras de superfícies de dispositivos semicondutores. Neste trabalho estudou-se a propriedades óticas e elétricas de filmas de SnO2:F (dióxido de Estanho dopado com Flúor) para aplicações fotovoltaicas, variando a temperatura de sinterização do filmes (500, 550 e 600ºC) e a quantidade do agente dopante (NH4F) na solução. Os filmes foram depositados via deposição química de vapor, por spray, e caracterizados por Difração de raios-X, Transmitância e refletância, resistividade e condutância. Como resultados pode-se destacar que para filmes sintetizados a temperaturas mais altas tem estruturas mais cristalinas, a cristalinidade dos filmes é diretamente proporcional a sua resistividade e que para maiores concentrações de agente dopante tem-se uma diminuição na resistividade dos filmes.