Revista de nanomateriales y nanotecnología molecular

Crecimiento hidrotermal de nanobarras de ZnO alineadas a lo largo de las semillas preparadas por pulverización catódica con magnetrón y sus aplicaciones en células fotovoltaicas sensibilizadas con puntos cuánticos

Haiping Wang, Qiong Ma, Haihong Niu, Xiaoli Mao, Lei Wan, Jinzhang Xu y Shiding Miao

Crecimiento hidrotermal de nanobarras de ZnO alineadas a lo largo de las semillas preparadas por pulverización catódica con magnetrón y sus aplicaciones en células fotovoltaicas sensibilizadas con puntos cuánticos

Las nanobarras de ZnO bien alineadas se cultivaron en un sustrato conductor mediante una ruta hidrotermal. Los sustratos se sembraron previamente con ZnO mediante una técnica de pulverización catódica con magnetrón de radiofrecuencia (RF). Se han estudiado las influencias de la potencia de pulverización catódica, el tratamiento de recocido y el tamaño de las semillas en las morfologías de las nanobarras de ZnO preparadas finales. Se descubrió que la longitud y la relación de aspecto de las barras de ZnO se pueden ajustar fácilmente mediante el control de las semillas de ZnO que resultan de los experimentos de pulverización catódica por RF. Las semillas de ZnO depositadas a baja potencia de pulverización catódica (100~125 W) comparten una distribución de tamaño uniforme con un tamaño promedio más pequeño (~30 nm). Una mayor potencia de pulverización catódica produce barras de ZnO más largas con una relación de aspecto más alta de hasta ~12,5. Las capas de semillas después del recocido (~500ºC) producen varillas de ZnO con un diámetro promedio aumentado y una relación de aspecto más pequeña, y estas características benefician la transferencia de electrones cuando las nanomatrices de ZnO preparadas se utilizan como sustratos de electrodos en células fotovoltaicas. Mediante la deposición de puntos cuánticos (QD) de CdSe hidrófilos en la nanobarra de ZnO, se obtuvo la máxima eficiencia de fotocorriente (0,42 %) en el caso de la nanobarra de ZnO con una longitud de ~2,75 μm y una relación de aspecto de ~9,5 obtenida a partir de las semillas después del recocido.