Resumen
Organic-inorganic hybrid material and method for silicon surface passivation. An important technological challenge is the passivation of the surface of silicon in optoelectronic devices, such as solar cells, without adding additional costs and using abundant materials. In the present invention, a method for manufacturing a composite hybrid material with pedot: pss and conductive transparent oxide nanostructures is proposed, obtaining the passivation of the silicon surface by using a thin composite film with a thickness of less than 200 nm. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
Reivindicaciones
1. REIVINDICACIONES 2. 1. Material híbrido orgánico -inorgánico que comprende un conductor orgánico como matriz y nanoestructuras de óxidos transparentes conductores (TeO) como relleno caracterizado porque el conductor orgánico es el polímero PEDOT:PSS y las nanoestructuras de óxidos transparentes se dispersan en dicho polímero en una proporción preferiblemente entre 0,25 y 5% en peso, si bien también pueden dispersarse en un rango de proporciones mayor (0.1 -10 % en peso). 3. 2. Material híbrido orgánico -inorgánico, según reivindicación 1, donde las nanoestructuras son nanopartículas de óxido de estaño y/o titanio sin dopar o dopadas con er, Al, o Li con porcentajes catiónicos preferiblemente entre 10-30 % y tamaños entre 5 y 50 nm. 4. 3. Material híbrido orgánico inorgánico, según reivindicación 1, donde las nanoestructuras son nanohilos de óxido de estaño y/o titanio sin dopar o dopados con er, Al, o Li con porcentajes catiónicos entre 10-30 % y secciones de pocas decenas de nm y longitudes de cientos de nm. 5. 4. Material híbrido orgánico -inorgánico, según reivindicación 1, donde las nanoestructuras son una mezcla en porcentaje controlado de nanohilos y nanopartículas de óxido de estaño y/o titanio sin dopar o dopados con er, Al, o Li, descritos en las reivindicaciones 2 y 3. 6. 5. Material híbrido orgánico -inorgánico, según reivindicación 1, donde las nanoestructuras corresponden a nanotubos de carbono, nanopartículas o nanohilos de Si, AbO), SiNx, o una mezcla de los anteriores. 7. 6. Material híbrido orgánico -inorgánico, según reivindicaciones anteriores, donde se añade como dispersante EG a la dispersión del conductor orgánico. 8. 7. Método de fabricación del material híbrido orgánico -inorgánico reivindicado que 9. comprende: Preparar una dispersión acuosa del conductor polimérico Preparar las nanoestructuras de óxidos transparentes conductores por técnicas como hidrolisis, variantes del método de Pechini o método vaporsólido. 10. Anadir a la dispersión acuosa del oonductor polimérico las nanoeslructuras en una proporción menor al 10% en pe.~o re~peclO a la di~persión acuosa, preferiblemente en un rango enlre 0.25 y 5 % en peso, y dispersar mediante ul1ra-son ieae ión. 11. 1I. Método de pasivación que comprende la deposición mediante la lécnica $pin-(;IJuling dc una o varias láminas del material reivindicado sobre un sustrato y, posteriormente, eliminar el agua. 12. Metodo de pasivación, según reivindicación 8, donde el agua se elimina por tratamiento tennico a 120 oC durante 20 minutos, 13. ¡O. Método de pa.~ivadón, según reivindicación 8, donde [a lámina liene un espesor menor a 200 nm. 14. 11, Método de pasivación, segiln reivindicaciones 7 a 10, donde el subslrato a p.1sivar sea silicio sin tratar. 15. 12. Método de pasivación, segun reivindicación 11, donde el substrato a pasivar sea silicio recubierto por una capa de óxido de silicio. 16. 1). Método de pasivación, según reivindicadones 8 a 12. donde se trala con ]PA el sustrato de silicio para aumentar la hidrofi[ia del sustrato. 17. 14. Método de pasivación. según reivindicaciones 8 a 13, donde la capa de pasivación contiene dos o más lAminas compuestas apiladas mediante spin-coating con grad iente de concentrAciones de nanocstructuras de dislintos tipos y maleriales disenadas a dem:¡ndB , 18. JO 19. - Vl 20. :1. 280 21. ..... 22. "'O o 240 ro 23. ..... 24. ..... 25. o 200 26. c.. Q) 160 27. "'O 28. ro 29. "'O 120 30. ':; 31. Q) 80 32. "'O 33. o 34. c.. 40-E 35. Q) 36. ¡:: 37. Figura 1 38. Valores máximos 39. ! .-o-Iluminación desde el lado PEDOT:PSS 40. .. 41. :', -. Iluminación desde el lado a-Si 42. , . 43. , . 44. , I • . 45. I, . • I • •" , 46. I 47. f ~-, 48. ! '''::--.. 49. I ...... 50. ::! ---: :. -----. ----------. 51. jI 0 .....---------··-0 52. .; 53. ;. 54. ~; 55. . 56. rí, , . , O 1 2 3 4 5 57. Concentración Sn0(% peso) 58. Figura 2
