La sustentabilidad y versatilidad de los fotovoltaicos como fuente de energía sin combustibles depende de su desarrollo como una tecnología con capacidad para producción masiva utilizando materiales relativamente más abundantes, económicos y que causen menos daños ambientales. La propuesta presente es en este ámbito con su base en el desarrollo de una tecnología fotovoltaica sustentable, aplicando y generando nuevos conocimientos científicos y tecnológicos para obtener celdas solares de heterouniones basadas en calcogenuros de estaño con composiciones binarias, ternarias, y cuaternarias. _x000D_ Los avances alcanzados en celdas solares de CdS/Cu2ZnSn(S/Se)4 (CZTS/Se) la eficiencia de conversión, Ƞ, de 9.7% con CZTS y de 3.2 % con CZTSe. La abundancia de zinc (75 ppm), cobre (35 ppm) y estaño (2.2 ppm) en la corteza terrestre hacen (CZTS/Se) en materiales prometedores para la producción de módulos fotovoltaicos de bajo costo. Recientemente hemos observado la formación del compuesto CZTS en las multicapas de ZnS-CuS-SnS obtenidas por depósito químico, así mismo las de Cu2SnS3 y Cu4SnS4 en las multicapas de SnS-CuS. En celdas solares incorporando películas delgadas de SnS depositadas por el método químico se han observado voltajes de circuito abierto de Voc=335 mV, corriente de corto circuito, Jsc= hasta ~3.2 mA/cm2, eficiencia = 0.42% en la estructura CdS/SnS/C. Los estudios de respuesta espectral muestran que la corriente fotogenerada y la eficiencia cuántica aumentan con el espesor de la película de SnS(ZB). Así mismo, hemos observado Voc de 300 mV en una celda de CdS/SnSe y Voc de 175 mV, Jsc de 0.9 mA/cm2; y  de 0.043 con FF de 0.28 en estructuras de CdS/SnS/SnSe. _x000D_ En base a cálculos realizados sobre las heterouniones de SnS, hay sugerencias de mejores comportamientos fotovoltaicos cuando se usa ZnO como capa ventana con o sin CdS. Por la toxicidad de compuestos que contienen Cd, y por el aumento de absorción en longitudes de onda de la región azul, se están investigando capas alternativas para sustituir esta películas delgadas con otras para formar interfaces que aseguren la posición de nivel de Fermi arriba del mitad de la brecha de la capa absorbedora. La otra manera es modificar las capas absorbedoras y ventanas. _x000D_ La formación de películas delgadas absorbedoras de los calcogenuros de estaño con composiciones ternarias requiere horneo de las multicapas en temperaturas arriba de 350 oC. Esto puede causar daños en la unión de n-p formada en la configuración superestrato, la cual es substrato/TCO/n-ventana/p-absorbedor/contactos. Para evitar esta se necesita desarrollar las celdas en la configuración de substrato, substrato/contacto de metal/p-absorbedora/n-ventana con o sin capa buffer/contactos transparentes. Así mismo, para mejorar las características de las celdas solares, se necesita más investigación en la capa ventana, en adecuar las propiedades de sulfuro de estaño, en los contactos, y en el diseño de estructuras para minimizar las pérdidas ópticas y eléctricas que ocurren en las celdas solares de películas delgadas policristalinas._x000D_ En base a todo lo presentado, se propone el presente proyecto con el propósito de generar conocimientos en los métodos para adecuar las composiciones químicas y propiedades estructurales, ópticas, y eléctricas de las capas ventana, absorbedoras, y los contactos que resulten en mejores eficiencias de conversión y en el desarrollo de celdas solares. _x000D_

Conforme al avance del proyecto generaremos de manera continua conocimientos importantes en la ciencia y tecnología básica y aplicada al respecto del desarrollo de las películas delgadas absorbedoras de calcogenuros de estaño, las capas ventanas y buffer que forman mejores uniones p-n e interfaces con dichas absorbedores, los electrodos adecuados para el colección eficiente de las portadores de carga, y así, en el mejoramiento de la eficiencia de las celdas solares. También se establecerán: _x000D_ (i) las condiciones del depósito: las composiciones, temperaturas, y pH de baños químicos, así como las duraciones de depósito para las diferentes películas con espesores adecuadas y sin desprendimientos en baños consecutivos; _x000D_ (ii) las características estructurales, brechas de energía, el tipo y concentraciones de portadores de carga, energía de activación de conductividad, fotorrespuesta, y respuesta espectrales de las películas para identificar las condiciones adecuadas para su preparación para ser capas absorbedoras, ventanas, y buffer en celdas solares;_x000D_ (iii) la estabilidad de diferentes metales y semiconductores para servir como contactos eléctricas y capas ventanas; y_x000D_ (v) características fotovoltaicas de diferentes heterouniones y métodos para mejorar los parámetros fotovoltaicos._x000D_ Los resultados logrados serán publicados en varios artículos de investigación en revistas internacionales y congresos nacionales e internacionales. En el proyecto participan 4 alumnas de doctorado. Durante el transcurso del proyecto se graduaran estas alumnas participantes. Así mismo el proyecto tiene el potencial para la integración de otros alumnos para desarrollar sus tesis con temas relacionados. La conclusión exitosa de estas tesis doctorales y las publicaciones, serán los productos adicionales de las investigaciones involucradas en la presente propuesta. _x000D_