“Efecto del Tamaño de Partícula en las Propiedades Ópticas y Eléctricas de Sistemas Fotoelectroquímicos”

Abstract

En el trabajo especial de grado se realizó un estudio fotoelectroquímico bajo condiciones controladas superficialmente. La formación electroquímica de partículas de CuO a partir de a electrodeposición del elemento metálico permite controlar el proceso de nucleación y crecimiento del mismo, modificando parámetros como la densidad de numero de núcleos y el radio. El análisis porcentual de la relación de carga de oxidación – electrodeposición al variar el radio y la densidad de numero de núcleos arrojó que la oxidación electroquímica bajo las condiciones de doble pulso en medio acido y 0,6 V en medio básico, es un proceso de oxidación superficial, el cual viene limitado por la pasivación de los núcleos de cobre metálico. Los semiconductores poseen la capacidad de convertir la radiación incidente sobre su superficie en electricidad. Una sensitización de estos dispositivos permiten un aumento en la capacidad de recepción lumínica, y mayor eficiencia de conversión. El Fast Green, sensitizador, presenta una posición relativa de energía de los orbitales HOMO-LUMO adecuada con respecto a la energía de la banda de valencia y conducción del CuO. A través, de un estudio de la constante de equilibrio de adsorción – desorción para el sistema Fast Green-CuO y Fast Green-Carbono vítreo se encontró que KCuO/KCV = 6,5 x 103, reflejando una mayor adsorción del CuO con respecto a la superficie de carbono vítreo. El semiconductor p-CuO en condición de oscuridad presenta corrientes anódicas que aumentan exponencialmente al modificar el potencial del sistema, estas corrientes presentan una tendencia al incremento con el tamaño de las partículas; mientras que el EFB, potencial de banda plana, es independiente de dichas variaciones. Se obtuvo EFB = 0,769 V vs. ESC. Bajo condiciones de iluminación son observados dos fenómenos: el origen de corrientes catódicas y presencia de oscilaciones al reducirse fotoquimicamente el CuO superficial.