Caracterización estructural y fotoeléctrica de los óxidos metálicos de TiO2, MgO, ZnO y ternarios emergentes preparados mediante la ruta de polvo seco

Abstract

En la naturaleza se encuentran materiales y compuestos que, en presencia de luz solar, reaccionan o facilitan las reacciones químicas. Estas sustancias son interesantes porque se pueden utilizar para aumentar la eficiencia en sistemas electrónicos que dependan de la luz solar. Entre esos se encuentran el dióxido de titanio y el óxido de zinc, cuyas propiedades fotocatalíticas son ampliamente conocidas. Se desea mejorar el comportamiento fotoeléctrico de estos óxidos al mezclarlos entre ellos o con óxido de magnesio, aislante que ayuda a modificar el ancho de banda de otros compuestos, de manera que sean más efectivos en el aprovechamiento de la luz solar incidente. En este proyecto se realizaron estas mezclas y se prepararon nuevos compuestos, tanto titanatos como compuestos mixtos, utilizando el método de polvo en seco. Para caracterizar estructural y morfológicamente los compuestos obtenidos en comparación con los que se tenían inicialmente, se utilizó la difracción de rayos X (XRD) junto con imágenes del microscopio electrónico de barrido (SEM). Luego se analizó el comportamiento fotoeléctrico, a través de la medición del fotovoltaje superficial y utilizando dos métodos que se complementan: el método de Kelvin Probe y el de capacitor fijo. Al realizar combinaciones a ciertas proporciones molares se observó cómo sus propiedades fotovoltaicas se potencializan obteniendo incrementos en la magnitud del fotovoltaje medido y/o variaciones en el ancho de banda así como también se estableció el movimiento de los portadores de carga cuando se sometían a iluminación en el rango visible y UV mediante las técnicas mencionadas.