Grafeno como película conductora transparente en celdas solares fotovoltaicas

Abstract

Actualmente nos enfrentamos a una crisis ecológica, el calentamiento global se ha intensificado y junto al aumento de industrias, aumenta el requerimiento energético como sociedad. Hasta hoy, se han utilizado combustibles fósiles como fuente principal de energía. Sin embargo, estos recursos son limitados, y el aumento de consumo de energía nos obliga a buscar fuentes de energía renovables. Entre las energías renovables no convencionales más populares se encuentra la energía solar, captada mediante celdas solares. A pesar del gran avance que ha tenido el campo de estudio de energías limpias, sigue estando en sus fases iniciales. Esto se debe a que las opciones disponibles suelen tener un costo muy elevado. Las celdas solares de heterojuntura se fabrican mayoritariamente con ITO como su película conductora transparente (TCF, transparent conductive film), un material costoso, dada la escasez de indio. Para propagar el uso de energías limpias se debe encontrar la manera de volverlas más accesibles; en el caso de las celdas solares, buscando un TCF alternativo y económico para el ITO. Un material económico y un buen candidato es el grafeno. Desde su descubrimiento, el grafeno ha sido un material muy llamativo en numerosos campos a causa de sus excelentes propiedades estructurales, ópticas y eléctricas. Su fabricación no es demasiado costosa y permite tener un gran control en la calidad del material resultante. El presente trabajo propone estudiar la eficiencia de grafeno como una alternativa económica de TCF para celdas solares de silicio de heterojuntura. Desde la fabricación del grafeno hasta la medición de su eficiencia como TCF en comparación a su predecesor más popular, ITO. Con este fin, se sintetiza grafeno y, posteriormente, se caracteriza con espectroscopía Raman.