Desarrollo de materiales masivos pertenecientes al sistema de la calcopirita

En el campo de la energía fotovoltaica, el compuesto Cu2ZnSnS4 (CZTS) podría ser una alternativa a los compuestos convencionales de capa fina basados en elementos caros o tóxicos. Además de un gap de 1,5 eV y un coeficiente de absorción de 10-4 cm-1, está formado por elementos benignos y abundantes, lo que reducirá el coste de la célula final. En esta tesis, se sintetizaron una serie de compuestos CZTS con exceso de azufre para compensar las pérdidas por descomposición química y los cambios composicionales en el diagrama de fases Cu-Zn-Sn-S. Se demostró el efecto del azufre sobre la cristalinidad, la pureza y el orden reticular. Se determinó el dominio monofásico y se demostró que es posible obtener compuestos de gran pureza. La morfología por microscopía óptica reveló policristales granulares con rechazo de fases secundarias en los límites de grano. El compuesto Cu2ZnGeS4 (CZGS) podría encontrar aplicaciones en fotovoltaica y optoelectrónica. La adición de estaño podría mejorar significativamente la cinética de reacción y la cristalinidad, de ahí el interés por estudiar el compuesto Cu2ZnGexSn(1-x)S4.