3.10 Tesis magíster

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https://repositorio.uc.cl/handle/11534/21490

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Browsing 3.10 Tesis magíster by Author "Ángel Figueroa, Felipe Alfonso"

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    Micro-estructuración de películas delgadas para la fabricación de celdas fotovoltaicas orgánicas flexibles. Aplicación a ánodos de óxido de indio y estaño (ITO)
    (2024) Soto Pérez, Claudia Paloma; Ángel Figueroa, Felipe Alfonso; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de Física
    En este trabajo de tesis se estudió el uso de óxido de indio y estaño (ITO) microestructurado en forma de malla como ánodo en celdas fotovoltaicas orgánicas flexibles. El sustrato usado es tereftalato de polietileno (PET). Se estudió el cambio de la resistencia eléctrica al doblar electrodos de ITO microestructurado con sustrato de PET. Se caracterizó la celda orgánica con estos ánodos en sustrato de vidrio y de PET. Finalmente, se analizó la flexibilidad de las celdas doblándolas y cómo mejorar el experimento. Por medio de litografía óptica, se trabajó con estructuras tan pequeñas como ventanas cuadradas de 2 x 2 µm2 y se logró estructuras con pérdida de 0,7 µm en el ancho de las líneas en vidrio y 0,2 µm en PET. El grabado del ITO en vidrio resultó no ser suficiente, quedando una fina película en las ventanas. Por otro lado, el grabado del ITO sobre PET resultó exitoso. En la prueba de flexibilidad se descubrió que los patrones de malla con ventanas con arista corta (en el sentido del doblado) y de esquinas redondeadas son las que su resistencia eléctrica crece menos, sobre todo los patrones con ventanas y líneas más pequeñas (< 10 µm). Las celdas con sustrato de vidrio tuvieron en promedio: 6,17 ± 0,3 mA/cm2 de densidad de corriente de corto circuito, 0,79 ± 0,03 V de voltaje de circuito abierto y factor de llenado 0,29 ± 0,02. Las celdas con sustrato de PET se fabricaron en dos tandas de evaporación distinta, por lo que las celdas con ITO microestructurado se comparan con la celda de referencia (en PET) de su respectiva tanda. Se llega a tener una diferencia de menos del 3% en la densidad de corriente de corto circuito entre las celdas con ITO microestructurado y su referencia. Después de doblar las celdas, la dos referencias de PET, cuyo ITO es plano, ven su densidad de corriente de corto circuito disminuida un 35% y un 51%. Con ITO microestructurado, disminuye un 99,9% en todas las celdas. Se desconoce cómo y cuánto afecta el patrón en la salud de la capa activa.