Estudios teóricos sobre sensores basados en nanoestructuras de carbono y de sistemas fotovoltáicos

Abstract

RESUMEN:

En las celdas solares de CdS/CdTe, la interdifusión química en la interfase da lugar a la formación de un ternario CdSxCdT e1-x en medio de los dos compuestos. En este trabajo, evaluamos los efectos de esta capa intermedia de celdas fotovoltaicas CdS / CdTe con el fin de mejorar los resultados teóricos que describen características experimentales C-V (capacitancia en función del voltaje) . Hemos ampliado nuestra metodología teórica que se desarrolla sobre la base de tres ecuaciones cardinales (Castillo-Alvarado et al., 2010). Los presentes resultados proporcionan un mejor ajuste a los datos experimentales obtenidos a partir de celdas solares de CdS/CdTe fabricadas en nuestro laboratorio por las técnicas de deposición baño químico (para la película de CdS) y el transporte de vapor en espacio cerrado (para la película de CdTe). En la segunda parte del trabajo calculamos la gráfica corriente-voltaje en el programa Atomistix Tool Kit con el fin de detectar moléculas simples (H2O, CO y CO2) con un nuevo módelo el cual está basado en poner la molécula en medio de dos cintas de grafeno (bicapa de grafeno). Ésta hace que se deformen las cintas de grafeno provocando una resistencia diferencial negativa. Nuestro resultado proporciona un nuevo dispositivo capaz de sensar y seleccionar que tipo de molécula se encuentra dentro del dispositivo.

ABSTRACT:

In CdS/CdTe solar cells, chemical interdiffusion at the interface gives rise to the formation of an interlayer of the ternary compound CdSxCdT e1-x. In this work, we evaluate the effects of this interlayer in CdS/CdTe photovoltaic cells in order to improve theoretical results describing experimental C-V (capacitance versus voltage) characteristics.We extended our previous theoretical methodology developed on the basis of three cardinal equations (Castillo-Alvarado et al., 2010). The present results provide a better fit to experimental data obtained from CdS/CdTe solar cells grown in our laboratory by the chemical bath deposition (for CdS film) and the close-spaced vapor transport (for CdTe film) techniques. In the second part of the work we calculate the current-voltage characteristics with the program Atomistix Tool Kit in order to detect single molecules (H2O, CO and CO2) with a new model which is based on putting the molecule sandwiched between two graphene ribbons (bilayer graphene). These molecules induce deformation of graphene ribbons causing negative differential resistance. Our result provides a new device capable of sensing and selection of the type of molecule within the device.