ESTUDIO DE CELDAS FOTOTERMOIÓNICAS BASADAS EN PELÍCULAS DE DIAMANTE NANOCRISTALINO SOBRE SILICIO
Resumen
Se llevaron a cabo experimentos con diferentes películas de nanodiamante depositado sobre sustratos de silicio para su posible aplicación como cátodo en dispositivos de emisión termoiónica asistida por fotones (PETE, por sus siglas en inglés). La emisión PETE convierte la luz solar en electricidad por medio de la combinación de excitación fotónica y térmica de los portadores de carga, lo que tiene como resultado una emisión de electrones al vacío y los cuales pueden ser captados por un ánodo.
Las películas utilizadas fueron de ultrananodiamante (UNCD), ultrananodiamante dopadas con boro (B-UNCD), ultrananodiamante al que se le dio un tratamiento térmico con amoníaco (NH-UNCD) y películas de microdiamante (MCD). Se diseñó y construyó un generador fototermoiónico para realizar las mediciones de emisión de corriente PETE, y se utilizó un simulador solar de alta concentración para irradiarlas. Los experimentos se realizaron variando las concentraciones de luz con las que se excitaron las celdas (KW/m2), así como la diferencia de potencial aplicada entre el ánodo colector de electrones y el cátodo.
Las cuatro películas lograron emitir electrones, mostrando mejores resultados las celdas de B-UNCD y NH-UNDC, 1 y 0.79 μA/cm2, respectivamente. El UNCD sin dopaje mostró un buen comportamiento en las curvas de densidad de corriente en función de la temperatura, sin embargo, se observaron menores corrientes que en las películas de B-UNCD y NH-UNCD. En las películas de MCD no se presentó un buen comportamiento, observándose múltiples caídas de corriente durante las experimentaciones. Según los resultados obtenidos, se llegó a la conclusión de que las mejores condiciones de operación utilizadas en este dispositivo PETE fueron 600 KW/m2 y una diferencia de potencial de 12 V, y se proponen las películas de B-UNCD y NH- UNC como una opción muy atractiva para utilizarlas como cátodo emisor de electrones en dispositivos fototermoiónicos.
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- Poster
- Carlos A. Pérez Rábago; Rafael García Gutiérrez
El resumen es aceptado ya que su contenido es relevante e innovador y cumple con los criterios establecidos por el comité técnico para ser presentado en la XLV SNES.