Estudio de celdas solares sensibilizadas por colorantes

Estudio de celdas solares

sensibilizadas por colorantes acopladas

a foacutesforos inorgaacutenicos

Entregada a la

Universidad de Chile

En cumplimiento parcial de los requisitos

para optar al grado de

Doctor en Quiacutemica

Facultad De Ciencias

Dariacuteo Jesuacutes Espinoza Pizarro

Abril 2019

Directores de Tesis Dr Jaime Llanos Silva

Viacutector Manriacutequez Castro

FACULTAD DE CIENCIAS

UNIVERSIDAD DE CHILE

INFORME DE APROBACION

TESIS DE DOCTORADO

Se informa a la Escuela de Postgrado de la Facultad de

Ciencias que la Tesis de Doctorado presentada por el

candidato

Ha sido aprobada por la comisioacuten de Evaluacioacuten de la tesis

como requisito para optar al grado de Doctor en Quiacutemica en

el examen de Defensa Privada de Tesis rendido el diacutea xx de

xxxxx de 2019

Directores de Tesis

D r J a i m e L l a n o s S i l v a

D r V iacute c t o r M a n r iacute q u e z C a s t r o

Comisioacuten de Evaluacioacuten de la Tesis

Dr Nicolas Yutronic

Dra Barbara Loeb

Dr Antonio Galdaacutemez

Dr Germaacuten Guumlnther

DEDICATORIA

ldquoEnsentildear no es transferir conocimiento sino crear las

posibilidades para su propia produccioacuten o construccioacutenrdquo

Paulo Freire

A mi familia amigos

y formadores

BIOGRAFIacuteA

Dariacuteo Espinoza Pizarro nacido el 06 de junio de 1988 en Santiago realizo

sus estudios secundarios en el Liceo A-10 de hombres ldquoLiceo Manuel Barros

Borgontildeo los estudios de pregrado los realizoacute en la Universidad Catoacutelica del Norte

Antofagasta donde obtuvo el grado de Licenciado en Quiacutemica bajo la direccioacuten del

Dr Jaime Llanos Silva En la graduacioacuten es reconocido como el mejor alumno de la

promocioacuten y como alumno destacado de la Facultad de Ciencias En el antildeo 2013

ingresa al programa de Doctorado en Quiacutemica de la Universidad de Chile siendo

becado por CONICYT En la Universidad de Chile es parte del Laboratorio de

Quiacutemica de Estado Soacutelido bajo la supervisioacuten del Dr Viacutector Manriacutequez

Su liacutenea de intereacutes se centra en quiacutemica de estado soacutelido materiales

fotoluminiscentes su caracterizacioacuten sus propiedades y su aplicacioacuten en

dispositivos conversores de energiacutea como celdas solares

AGRADECIMIENTOS

i Un especial y muy sincero agradecimiento a mis tutores Dr Jaime Llanos y Dr Viacutector

Manriacutequez por su dedicacioacuten consejos paciencia y creer en mi

ii A la comisioacuten por sus consejos y paciencia

iii Al equipo humano del Laboratorio de Quiacutemica del Estado Soacutelido Departamento de

Quiacutemica Universidad de Chile por recibirme y apoyarme sin condiciones

iv Al Laboratorio de Quiacutemica Inorgaacutenica del Estado Soacutelido Departamento de Quiacutemica

Universidad Catoacutelica del Norte por ser mi lugar desde mi formacioacuten de pregrado

v Al Laboratorio de Espectroscopia laser y de altas presiones Departamento de Fiacutesica

Universidad de La Laguna dirigido por el Dr Inocencio Martin por recibirme en mi

pasantiacutea en el extranjero

vi A CONICYT por

o Beca Doctorado Nacional antildeo acadeacutemico 2013 nuacutemero 21130796

o Beneficio de pasantiacutea en el extranjero nuacutemero 21130796

o Beneficio de gastos operacionales nuacutemero 21130796

o FONDECYT Proyecto 1130248 ldquoSynthesis characterization and optical

properties of Ln2-xRExWO6 (Ln=Y3+ La3+ RE= Dy3+ Er3+ Eu3+ Sm3+ and Yb3+)

down-conversion luminescent materials and their application in dye

sensitized solar cells

o FONDEQUIP Proyecto 130135 ldquoFortalecimiento de las capacidades de

Investigacion en Quimica de Estado Soacutelido mediante la adquisicioacuten de

DSC‐TGrdquo

o FONDAP Proyecto 15110019 ldquoSolar Energy Research Centerrdquo SERC-Chile

vii Y finalmente a mi familia y amigos por ser y estar en cada momento

IacuteNDICE DE CONTENIDOS

DEDICATORIA iii

BIOGRAFIA iv

AGRADECIMIENTOS v

LISTA DE TABLAS x

LISTA DE FIGURAS xii

LISTA DE SIacuteMBOLOS ABREVIATURAS O NOMENCLATURA xviii

RESUMEN xx

ABSTRACT xxiii

Capiacutetulo I 1

1 INTRODUCCIOacuteN 2

11 Celdas solares y efecto fotovoltaico 2

12 Celdas fotoelectroquiacutemicas 4

13 Celdas solares sensibilizadas por colorantes 5

14 Foacutesforos inorgaacutenicos 9

15 Hipoacutetesis 14

16 Objetivos Generales 15

17 Objetivos Especiacuteficos 15

18 Evaluacioacuten de los foacutesforos 17

181 Estimacioacuten de la transferencia de energiacutea 17

182 Modelo de Inokuti-Hirayama para la transferencia electroacutenica 18

183 Modelo de Parent 21

184 Desactivacioacuten radiativa 22

19 Evaluacioacuten de las celdas solares sensibilizadas por colorantes 23

191 Curva I-V 23

192 Eficiencia de conversioacuten de fotoacuten incidente a corriente IPCE 25

Capiacutetulo II 28

2 MATERIALES Y MEacuteTODOS 29

21 Siacutentesis de los foacutesforos 29

211 Siacutentesis mediante reaccioacuten en estado soacutelido (RES) 30

22 Montaje de la celda solar 31

23 Caracterizacioacuten 33

Capiacutetulo III 37

3 Fases obtenidas mediante reaccioacuten de estado soacutelido 38

31 Anaacutelisis estructural 39

4 Resultados por ion activador para las fases obtenidas mediante reaccioacuten de estado

soacutelido 45

41 Y2-xYbxWO6 fases monocliacutenicas con ion activador iterbio 46

411 Espectros de emisioacuten y excitacioacuten 46

412 Transferencias de energiacutea 48

413 Curvas de decaimiento de emisioacuten 49

414 Meacutetodo de Parent 53

415 Reflectancia difusa UV-visible 54

416 Coordenadas colorimeacutetricas CIE-1931 56

42 Y2-xSmxWO6 fases monocliacutenicas con ion activador samario 58

43 Y2-xEuxWO6 fases monocliacutenicas con ion activador europio 71

431 Microscopia electroacutenica de barrido 71

432 Anaacutelisis teacutermico 72

5 Co-dopadas con ion Bi3+ 85

51 De la estructura para las fases Y2-x-yRExBiyWO6 86

6 Dispositivo 90

61 Fase Y186Eu014WO6 depositada con TiO2 sobre vidrios 91

611 Caracterizacioacuten de los vidrios 91

612 Espectros de emisioacuten de los foacutesforos en vidrios 93

613 Reflectancia difusa UV-visible de los foacutesforos en vidrios 94

614 Superficie de los foacutesforos en vidrios 95

62 Colorante 96

7 Evaluacioacuten del dispositivo 99

71 Curva I-V 99

72 Eficiencia de conversioacuten de fotoacuten incidente IPCE 101

Capiacutetulo IV 103

8 Conclusiones 104

Capiacutetulo V 106

9 Referencias 107

10 Anexos 119

101 Fases obtenidas mediante combustioacuten a baja temperatura (CBT) Muestras

monocliacutenicas 119

1011 Siacutentesis mediante combustioacuten a baja temperatura (CBT) 119

1012 Anaacutelisis estructural fases ortorroacutembicas 120

1013 Y2WO6Yb3+ fase ortorroacutembica 125

1014 Y2WO6Sm3+ fase ortorroacutembica 126

1015 Y2WO6Eu3+ fase ortorroacutembica 127

102 Espectroscopia de impedancia electroquiacutemica para electrodo VidrioTiO2 con y sin

foacutesforo inorgaacutenico sintetizado por reaccioacuten en estado soacutelido 131

103 Longitud del camino oacuteptico Z 132

11 Produccioacuten cientiacutefica 138

111 Artiacuteculos 138

112 Congresos 139

1121 Presentacioacuten oral 139

1122 Presentacioacuten en poster 140

LISTA DE TABLAS

Tabla 31 Valores calculados para las fases Y2-xRExWO6 (RE= Eu Sm e Yb) 41

Tabla 32 Pareacutemetros de celda factor de ocupacioacuten paraacutemetros del refinamiento y

composicioacuten refinada para las muestras Y2-xEuxWO6 (x=000 002 y 018) 44

Tabla 41 Eficiencia de transferencia de energiacutea y eficiencia de emisioacuten del ion activador

para las fases monocliacutenicas de formula Y2-xYbxWO6 49

Tabla 42 Paraacutemetros de ajuste de las curvas de decaimiento al modelo de Inokuti-

Hirayama 51

Tabla 43 Paraacutemetros R0 CDA y C0 para ion Yb3+ 52

Tabla 44 Valores bandgap fases Y2-xYbxWO6 monocliacutenicas 55

Tabla 45 Coordenadas colorimeacutetricas CIE-1931 para Y2-xYbxWO6 56

Tabla 46 Transiciones f-f del ion Sm3+ 58

para las fases monocliacutenicas de formula Y2-xSmxWO6 61

Tabla 48 Ajuste de las curvas de decaimiento al modelo de Inokuti-Hirayama 63

Tabla 49 Paraacutemetros R0 CDA y C0 para cada ion Sm3+ 66

Tabla 410 Valores bandgap fases Y2-xSmxWO6 monocliacutenicas 68

Tabla 411 Coordenadas colorimeacutetricas CIE-1931 para Y2-xSmxWO6 69

Tabla 412 Transiciones f-f del ion Eu3+ 74

Tabla 413 Eficiencia de transferencia de energiacutea y eficiencia cuaacutentica para la fase

monocliacutenica 77

Tabla 415 Paraacutemetros R0 CDA y C0 para cada ion Eu3+ 81

Tabla 416 Valores bandgap fases Y2-xEuxWO6 monocliacutenicas 83

Tabla 417 Coordenadas colorimeacutetricas CIE-1931 para Y2-xEuxWO6 83

Tabla 61 Concentracioacuten de colorante N-719 por centiacutemetro cuadrado de las muestras

analizadas Se sintetizan dos fotoaacutenodos son fogravesforo y tres sin foacutesforo 97

Tabla 71 Tabla de Rs y Rsh para las celdas solares sensibilizadas por colorante sin y con

foacutesforo Y186Eu014WO6 100

LISTA DE FIGURAS

Fig 11 Diagrama de banda de una celda fotovoltaica (Carlson 1985) 2

Fig 12 Estructura tipo celda fotovoltaica A Encapsulante B rejilla de contacto C anti-

reflectante D semiconductor tipo n E semiconductor tipo p F contacto posterior 3

Fig 13 Tipos de Celdas solares fotoelectroquiacutemicas6 A) Celda de transferencia de

electrones en ensambles donador-aceptor B) Celda solar sensibilizada por tintura o

colorante C) Celda solar sensibilizada por puntos cuaacutenticos D) Celda solar basada en

nanotubos de carbono 4

Fig 14 Componente de una celda solar fotoelectroquiacutemica sensibilizadas por colorante

(CSSC) esquema propuesto por Hagfeldt y colaboradores15 6

Fig 15 Esquema y operacioacuten de una celda solar fotoelectroquiacutemica sensibilizadas por

colorante15 La radiacioacuten incidente excita al colorante este transfiere un electroacuten al

oxido La mezcla redox regenera al colorante oxidado y un electroacuten inyectado por el

contra electrodo regenera al electrolito cerrando el circuito 7

Fig 16 Foacutesforos comerciales en polvo comuacutenmente aplicados en laacutemparas

fluorescente y pantallas Arriba con iluminacioacuten de luz blanca inferior irradiados con

luz UV (254nm longitud de onda de excitacioacuten)29 9

Fig 17 Representacioacuten esquemaacutetica del proceso luminiscente Superior un activador

(A) en la red hueacutesped (H) Inferior un sensibilizador (S) y su relacioacuten con un activador (A)

y la red hueacutesped (H)33 10

Fig 18 Procesos de emisioacuten radiativos Desplazamiento descendente un fotoacuten de alta

energiacutea emite un fotoacuten de baja energiacutea Conversioacuten descendente un fotoacuten de alta

energiacutea emite dos fotones de baja energiacutea Conversioacuten ascendente dos fotones de alta

energiacutea emiten un fotoacuten de baja energiacutea67 Imagen editada 12

Fig 21 Diagrama de las dos rutas de trabajo donde se plantea queacute fases se van a

sintetizar 29

Fig 22 Diagrama del procedimiento experimental de la reaccioacuten en estado soacutelido 30

Fig 31 Difractograma de polvo de Y2-xRExWO6 (x= 000 002 004 006 010 014 018

y RE = Eu3+ Sm3+ Yb3+) siacutentesis en estado soacutelido 39

Fig 32 Entornos de coordinacioacuten con aacutetomos de oxigeno e itrio en la fase Y2WO6 Para

las Y2-xRExWO6 (RE = Eu3+ Sm3+ Yb3+) RE sustituye a Y 40

Fig 33 Resultado refinamiento Rietveld para Y2WO6 Y198Eu002WO6 y Y182Eu018WO6 La

liacutenea azul muestra la diferencia entre los datos observado y calculados 43

Fig 41 Espectro de emisioacuten foacutesforos Y2-xYbxWO6 longitud de excitacioacuten 300nm 46

Fig 42 Comportamiento experimental de la emisioacuten respecto a la concentracioacuten de ion

Yb3+ En azul la emisioacuten de la matriz y en negro la emisioacuten del ion activador 47

Fig 43 Espectro de excitacioacuten foacutesforo Y198Yb002WO6 fase monocliacutenica con longitud de

emisioacuten de 450nm 48

Fig 44 a) Curva de decaimiento de emisioacuten excitadas a 300nm y seguimiento a 980nm

b) ajuste al modelo de Inokuti-Hirayama y c) perdida de la linealidad producto de

procesos de transferencia Fases monocliacutenicas de formula general Y2-xYbxWO6 50

Fig 45 Comportamiento de Q respecto a la concentracioacuten de Yb3+ en las fases

monocliacutenicas de formula general Y2-xYbxWO6 52

Fig 46 Relacioacuten de CC0 vs (4C3) CC0 es el valor del ajuste de las interacciones

dipolares respecto a la concentracioacuten de Yb3+ en las fases monocliacutenicas de formula

general Y2-xYbxWO6 53

Fig 47 Comportamiento simulado (izquierda) y experimental (derecha) de la emisioacuten

en funcioacuten de la concentracioacuten de ion Yb3+ En azul emisioacuten de la matriz y en negro

emisioacuten del ion activador 54

Fig 48 Reflectancia difusa UV-visible de Y2-xYbxWO6 fase monocliacutenica 55

Fig 49 Esquema de coordenadas CIE para las fases monocliacutenicas de formula general Y2-

xRExWO6 56

Fig 410 Intensidad emitida respecto al voltaje producido por la fuente de excitacioacuten

para el ion Yb3+ en la fase monocliacutenica Y198Yb002WO6 57

Fig 411 Espectro de emisioacuten foacutesforos Y2-xSmxWO6 longitud de excitacioacuten 300nm 59

Fig 412 Comportamiento experimental de la emisioacuten respecto a la concentracioacuten de

ion Sm3+ En azul la emisioacuten de la matriz y en negro la emisioacuten del ion activador 60

Fig 413 Espectro de excitacioacuten foacutesforos Y194Sm006WO6 fase monocliacutenica con longitud

de emisioacuten de 612nm 60

Fig 414 a) Curva de decaimiento de emisioacuten para las fases monocliacutenicas de formula

general Y2-xRExWO6 excitadas a 300nm y seguimiento a 612nm b) en liacutenea amarilla

punteada se muestra el ajuste al modelo de Inokuti-Hirayama c) en liacutenea negra punteada

se muestra la perdida de la linealidad producto de procesos de transferencia 62

Fig 415 Comportamiento de Q respecto a la concentracioacuten de Sm3+ en las fases

monocliacutenicas de formula general Y2-xSmxWO6 64

Fig 416 Comportamiento de WD respecto a la concentracioacuten de Sm3+ en las fases

dipolares respecto a la concentracioacuten de Sm3+ en las fases monocliacutenicas de formula

general Y2-xSmxWO6 65

en funcioacuten de la concentracioacuten de ion Sm3+ En azul emisioacuten de la matriz y en negro

Fig 419 Reflectancia difusa UV-visible de Y2-xSmxWO6 fase monocliacutenica 68

Fig 420 Esquema de coordenadas CIE para las fases monocliacutenicas de formula general

Y2-xSmxWO6 69

Fig 421 Intensidad emitida respecto al voltaje producido por la fuente de excitacioacuten a

300nm y se siguioacute la emisioacuten a 612nm para el ion Sm3+ en la fase monocliacutenica

Y194Sm006WO6 70

Fig 422 Fotografiacutea de microscopia electroacutenica de barrido para la fase Y186Eu014WO6

sintetizada mediante reaccioacuten en estado soacutelido 71

Fig 423 Espectro de dispersioacuten de rayos x para la fase Y186Eu014WO6 72

Fig 424 Anaacutelisis teacutermico diferencial (DSC) en liacutenea roja y el anaacutelisis termogravimeacutetrico

(TG) de color azul para la fase Y186Eu014WO6 sintetizada por reaccioacuten en estado soacutelido

Fig 425 Espectro de emisioacuten foacutesforos Y2-xEuxWO6 longitud de excitacioacuten 300nm 74

ion Eu3+ En azul emisioacuten de la matriz y en negro emisioacuten del ion activador 75

Fig 427 Espectro de excitacioacuten del foacutesforos Y2-xEuxWO6 fase monocliacutenica con longitud

general Y2-xEuxWO6 excitadas a 300nm y seguimiento a 704nm b) Acercamiento a la

zona inicial de las curvas c) en liacutenea amarilla punteada se muestra el ajuste al modelo de

Inokuti-Hirayama en la zona de caiacuteda de las curvas c) intensidades expresadas en escala

logariacutetmica 78

Fig 429 Esquema de Q vs Concentracioacuten de Eu3+ 80

general Y2-xEuxWO6 80

en funcioacuten de la concentracioacuten de ion Eu3+ En azul emisioacuten de la matriz y en negro

Fig 432 Reflectancia difusa UV-visible de Y2-xEuxWO6 fase monocliacutenica 82

Y2-xEuxWO6 83

Fig 434 Intensidad de luz emitida vs Voltaje de la fuente de excitacioacuten 84

Fig 51 Difractograma de polvo para fases co-dopadas con ion Bi3+ monocliacutenicas

optimizadas 86

Fig 52 Espectro de emisioacuten foacutesforos co-dopados con ion Bi3+ (negro rojo y verde) en

azul foacutesforo optimizado sin co-dopar longitud de excitacioacuten 300nm 87

azul foacutesforo optimizado sin co-dopar zona comprendida entre 350 a 575nm 88

Fig 54 Espectro de excitacioacuten de fases optimizadas sin co-dopar (izquierda) y co-

dopadas con ion Bi3+ (derecha) 88

Fig 61 Difractogramas de mezcla de TiO2 y Y186Eu014WO6 depositado en vidrios

Difractograma rojo (superior) foacutesforo puro Difractograma verde (inferior) oxido de

titanio puro Difractogramas negros mezclas de foacutesforo y oacutexido de titanio depositados

en vidrios 91

Fig 62 Acercamiento de difractogramas entre 27 a 30 grados Difractograma rojo

(superior) foacutesforo puro Difractograma verde (inferior) oxido de titanio puro

Difractogramas negros mezclas de foacutesforo y oacutexido de titanio depositados en vidrios 92

Fig 63 Espectro de emisioacuten de la mezcla de TiO2 y Y186Eu014WO6 depositado en vidrios

longitud de excitacioacuten 300nm 93

Fig 64 Reflectancia difusa UV-visible de TiO2Y2-xEuxWO6 (derecha liacutenea roja) y de TiO2

(izquierda liacutenea azul) 94

Fig 65 Vidrios sinterizados MEB con la mezcla de TiO2 sin fosforo (a) y con fosforo (b)

MFA con la mezcla de TiO2 sin fosforo (c) y con fosforo (d) 95

Fig 66 Curva de calibrado colorante N-719 96

Fig 67 Absorcioacuten espectral de colorante N-719 liberado del fotoaacutenodo con foacutesforo

(liacutenea roja) y sin foacutesforo (liacutenea azul) 98

Fig 71 Curva IV para celda con (liacutenea roja) y sin (liacutenea negra y segmentada) foacutesforo

Y186Eu014WO6 99

Fig 72 IPCE CSSC con foacutesforo (liacutenea roja) y sin foacutesforo (liacutenea azul) 101

Fig 101 Diagrama procedimiento experimental meacutetodo de combustioacuten a baja

temperatura 119

y RE = Eu3+ Sm3+ Yb3+) formador por combustioacuten a baja temperatura 121

Fig 103 Entornos de coordinacioacuten con aacutetomos de oxigeno Y(RE) en Y2-xRExWO6 RE =

Eu3+ Sm3+ Yb3+ 122

Fig 104 Espectro de emisioacuten foacutesforos Y2-xYbxWO6 con excitacioacuten a 300nm 125

ion Eu3+ 128

Fig 108 Espectro de excitacioacuten foacutesforos Y198Yb002WO6 fases monocliacutenicas 128

Fig 109 Fotografiacutea de mi microscopia electroacutenica de barrido para la fase Y186Eu014WO6

sintetizada por combustioacuten a baja temperatura 129

Fig 1010 Espectro de dispersioacuten de rayos x para la fase Y186Eu014WO6 sintetizada por

combustioacuten a baja temperatura 130

Fig 1011 Anaacutelisis teacutermico diferencial (DSC) y anaacutelisis termogravimeacutetrico (TG) de la fase

Y186Eu014WO6 sintetizada por combustioacuten a baja temperatura 131

Fig 1012 Diagramas de Nyquit para los dispositivos con foacutesforo y sin foacutesforo 132

Fig 1013 Factor de mejora de la longitud de la trayectoria optica Z (λ) para los

dispositivos con foacutesforo (liacutenea roja) y sin foacutesforo (liacutenea negra) 137

LISTA DE SIacuteMBOLOS ABREVIATURAS O NOMENCLATURA

FV Efecto fotovoltaico

BV Banda de valencia

BC Banda de conduccioacuten

CSSC Celdas solares sensibilizadas por colorantes

N-719 Colorante [di-tetrabutilamonio cis-bis(isocianato)bis(22-

bipiridil-44-dicarboxilato) rutenio (II)]

N-749 colorante [triisotiocianato-(2262-terpiridil-444-

tricarboxilato) tris(tetra-butilamonio) rutenio (II)]

UV Ultravioleta

IR Infrarrojo

DD Desplazamiento descendente

CD Conversioacuten descendente

AC Conversioacuten ascendente

I-V Corriente-voltaje

Voc Voltaje de circuito abierto

Jsc Corriente de circuito cerrado

FF Factor de llenado

n Eficiencia global de conversioacuten solar a eleacutectrica

IPCE Eficiencia de conversioacuten de fotoacuten incidente a corriente

RES Reaccioacuten en estado soacutelido

CBT Combustioacuten a baja temperatura

PN21 Nanopartiacutecula de 21nm

AM15G Coeficiente Aire Masa

c-Si Silicio cristalino

Eg Energia de la banda prohibida

eV Electron-Volt

hν Foton

I Intensidad de emision

I0 Intensidad de la luz incidente

nm Nanometro

ms Milisegundo

μs Microsegundo

TE Transferencia de Energia

DRXP Difraccion de Rayos X de Polvo

CCD Dispositivo de carga acoplada

SEM Microscopiacutea electroacutenica de barrido

EDRX Energia Dispersiva de Rayos X

λ Longitud de onda

mW miliwatt

W Watt

Vis Visible

NIR Infrarrojo cercano

Aring Aringngstrom 1Aring = 10-10 m

RESUMEN

Las celdas fotoelectroquiacutemicas transforman la luz en electricidad debido a un

proceso redox el cual determina el potencial eleacutectrico de la celda Dentro de las posibles

celdas de este tipo es encuentran las celdas solares sensibilizadas por colorantes (CSSC)

las cuales son una alternativa tecnoloacutegica por su bajo costo flexibilidad disponibilidad

de color y su potencial de utilizarlas en espacios de interior

Las CSSC estaacuten constituidas en sus extremos por vidrios conductores (ITO o FTO)

sinterizado al vidrio se encuentra un oxido semiconductor (TiO2) y anclada al oxido una

moleacutecula coloreada (colorante orgaacutenico u organometaacutelico) responsable de la

fotoexcitacioacuten En el centro del dispositivo se encuentra la fase liacutequida compuesta por

electrolitos que generan una reaccioacuten redox (I-I3-) capaz de regenerar el colorante

oxidado producto de la fotoexcitacioacuten

Un problema para las CSSC es que el tinte y el electrolito en esta celda se ven

afectados negativamente a periacuteodos largos de exposicioacuten a la luz solar ya que la

radiacioacuten ultravioleta (UV) incidente degrada el electrolito disminuyedo la vida uacutetil de la

En este trabajo se propuso mejorar los paraacutemetros fotovoltaicos de eficiencia de

una CSSC acoplando foacutesforos inorgaacutenicos de foacutermula general Ln2-xRExWO6 (Ln = Y3+ RE

= Eu3+ Sm3+ y Yb3+) co-dopados con el ion Bi3+ para transformar la radiacioacuten UV en

radiacioacuten en el rango del visible y asiacute inyectar un nuacutemero mayor de fotones al tinte e

impedir la degradacioacuten del electrolito

La siacutentesis de los foacutesforos inorgaacutenicos de formula general Ln2-xRExWO6 (Ln = Y3+

RE = Eu3+ Sm3+ y Yb3+) co-dopados con el ion Bi3+ se realizoacute mediante reaccioacuten en estado

soacutelido a altas temperaturas (700C a 1100C)

Las fases obtenidas se caracterizaron mediante difraccioacuten de rayos-x de polvo

con el fin de verificar la formacioacuten de eacutestas Se registraron los espectros de emisioacuten y

excitacioacuten de las fases obtenidas de las cuales se analizaron los maacuteximos de emisioacuten y

se estudioacute la transferencia de energiacutea matriz-ion activador De igual forma se caracterizoacute

el color de la emisioacuten en funcioacuten de las coordenadas CIE1931 Se registraron las curvas

de decaimiento de emisioacuten en funcioacuten del tiempo para asiacute estudiar los procesos de

transferencia de energiacutea presentes con base al modelo de Inokuti-Hirayama Con los

datos obtenidos se simuloacute la emisioacuten de la matriz y del ion activador y se comparoacute con el

comportamiento experimental ademaacutes de dilucidar el tipo de desactivacioacuten radiativa

que presentaba el material resultando ser un proceso de desplazamiento descendente

el cual es un proceso de oacuteptica lineal

Se construyeron las celdas solares sensibilizadas por colorantes con y sin foacutesforo

inorgaacutenico Se estudioacute la eficiencia global de conversioacuten solar a eleacutectrica y el iacutendice de

conversioacuten de fotoacuten incidente a corriente tambieacuten se estudioacute la relacioacuten oacuteptima de

foacutesforo en el fotoaacutenodo de la celda solar y del colorante presente

En relacioacuten a la aplicacioacuten en fotoelectrodos para celdas solares sensibilizadas por

colorantes se logroacute

- Aumentar en un 258 la eficiencia global de conversioacuten solar a eleacutectrica

- Aumentar en un 43 la corriente producida por centiacutemetro cuadrado

- Aumentar en todo el espectro analizado la eficiencia de conversioacuten de fotoacuten

incidente a corriente (IPCE)

Con todos los resultados obtenidos se puede asegurar que la incorporacioacuten de

foacutesforos inorgaacutenicos mejora el funcionamiento de la celda solar sensibilizada por

colorante

ABSTRACT

Photoelectrochemical cells transform light into electricity owing to a redox process

which determines the electrical potential of the cell Among the possible cells of this

type dye-sensitized solar cells (DSSC) are a technological alternative due to their low

cost flexibility color availability and their potential use in indoor environments

The DSSC are constituted at their ends by conductive glass (ITO or FTO) and sintered

on this glass is a semiconductor oxide (TiO2) and anchored to the oxide a colored

molecule (organic or organometallic dye) responsible for photoexcitation In the center

of the device is located the liquid phase which is composed of electrolytes that generate

a redox reaction (I-I3-) capable of regenerating the oxidized dye after the

photoexcitation process

The main problem for the DSSC is connected to the dye and electrolyte since they

are affected negatively by long periods of exposure to the sunlight Basically the

ultraviolet radiation (UV) degrades the electrolyte and consequently the lifetime of the

cell decreases

In this work we propose to improve the photovoltaic parameters of a DSSC by

coupling inorganic phosphors of general formula Ln2-xRExWO6 (Ln = Y3+ RE = Eu3+ Sm3+

and Yb3+) co-doped with Bi3+ ion in order to transform UV radiation into the visible range

thus injecting a large number of photons to the dye and preventing the degradation of

the electrolyte

The whole synthesis reaction to obtain the inorganic phosphors Ln2-xRExWO6 (Ln =

Y3+ RE = Eu3+ Sm3+ and Yb3+) co-doped with the Bi3+ ion was carried out in solid state at

high temperatures (700C to 1100C)

The samples were characterized by the powder X-rays diffraction (PXRD) in order to

verify the formation of our phases The emission and excitation spectra of the phases

were recorded of which the emission maxima were analyzed and then the matrix-ion

activator energy transfer was studied The color of the emission was also characterized

according to the CIE1931 coordinates The emission decay curves were recorded so as to

get insights into the energy transfer processes based on the Inokuti-Hirayama model

The data collected was used to simulate the emission of the matrix and the activating

ion Elucidating the type of radiative deactivation that is present in the material when

compared with experiment Our results suggest a down shifting process which is a

process of linear optics

We built dye sensitized solar cells with and without inorganic phosphors and we

studied power conversion efficiency and the incident photon-to-current efficiency

(IPCE) the optimum phosphors ratio in the photoanode and dye of the solar cell

With respect to the application of photoelectrodes for DSSC the results obtained

- An increase of the global efficiency in 258

- An increase of the current produced per square centimeter in 43

- An increase IPCE throughout the spectrum analyzed

Our results show undoubtedly that the incorporation of inorganic phosphors

improves the efficiency of the dye-sensitized solar cells

Capiacutetulo I

Introduccio n

1 INTRODUCCIOacuteN

11 Celdas solares y efecto fotovoltaico

La evolucioacuten tecnoloacutegica de las celdas solares desde su aparicioacuten en 1954 descrita

por Chapin y colaboradores1 muestra una diversificacioacuten en las matrices y en su forma

las cuales han mejorado hasta hoy alcanzando un 46 en eficiencia seguacuten informa el

National Renewable Energy Laboratory2

Las celdas solares fotovoltaicas se basan en el concepto de separacioacuten de carga

en una interfaz de dos materiales semiconductores El proceso que ocurre cuando una

celda solar convierte la energiacutea solar en energiacutea eleacutectrica es el llamado efecto

fotovoltaico (FV) Los fotones al incidir en la celda FV pueden ser absorbidos reflejados

o transmitidos Los fotones absorbidos son los responsables del proceso FV El material

que absorbe dichos fotones en una celda FV es un semiconductor de tipo p los

electrones excitados del material son transferidos a un segundo semiconductor (tipo n)

como se muestra en la Fig 11

Fig 11 Diagrama de banda de una celda fotovoltaica (Carlson 1985)

Los fotones absorbidos promueven a los electrones de la banda de valencia (BV) a

la banda de conduccioacuten (BC) del semiconductor de tipo p los cuales son transferidos al

semiconductor de tipo n para ser incorporados a un circuito produciendo la energiacutea

eleacutectrica Los electrones promovidos pueden moverse en una sola direccioacuten debido a la

diferencia de potenciales en la unioacuten n-p En la Fig 12 se muestra el esquema de una

celda solar comuacuten donde A corresponde al encapsulante vidrio u otro material

transparente que separa los componentes de la celda del exterior B es la rejilla de

contacto conductor metaacutelico que sirve como un colector de electrones C es el anti-

reflectante material que guiacutea la radiacioacuten en la celda solar sin esta capa gran parte de

la luz se dispersa D es el semiconductor tipo n comuacutenmente silicio dopado u otro

material E es el semiconductor tipo p comuacutenmente silicio dopado u otro material F es

el contacto posterior metal que cubre la superficie posterior de la celda solar

Fig 12 Estructura tipo celda fotovoltaica A Encapsulante B rejilla de contacto C anti-reflectante D

semiconductor tipo n E semiconductor tipo p F contacto posterior

Este campo ha sido dominado por los dispositivos en estado soacutelido basados

principalmente en silicio monocristalino En las uacuteltimas deacutecadas dispositivos formados

por nanocristales y poliacutemeros conductores han ganado terreno mostrando buenos

resultados en eficiencia y costos Una nueva generacioacuten de celdas solares que sustituyen

la fase de contacto por un electrolito liacutequido gel o soacutelido abrioacute una nueva forma de

conversioacuten esta nueva forma se basa en celdas fotoelectroquiacutemica34

12 Celdas fotoelectroquiacutemicas

Las celdas fotoelectroquiacutemicas transforman la luz (fotones) en electricidad

mediante un proceso redox el cual determina el potencial eleacutectrico de la celda5 Si los

materiales a utilizar son semiconductores fabricados con nanomateriales podemos

clasificar a estas celdas solares en cuatro tipos6 como muestra la Fig 13 donde se

presenta la celda de transferencia de electrones en ensambles donor-aceptor (A) Celdas

solares sensibilizadas por tinturas o colorantes (B) Celdas solares sensibilizadas por

puntos cuaacutenticos (C) y celdas solares basadas en nanotubos de carbono (D)

Fig 13 Tipos de Celdas solares fotoelectroquiacutemicas6 A) Celda de transferencia de electrones en ensambles

donador-aceptor B) Celda solar sensibilizada por tintura o colorante C) Celda solar sensibilizada por puntos

cuaacutenticos D) Celda solar basada en nanotubos de carbono

13 Celdas solares sensibilizadas por colorantes

Las celdas solares sensibilizadas por colorantes (CSSC) o dye-sensitized solar cell

en ingleacutes son una alternativa tecnoloacutegica y econoacutemica En estas celdas la absorcioacuten y el

transporte de carga se realiza por separado7 no necesariamente son dispositivos riacutegidos

existe disponibilidad de color (el cual depende del colorante utilizado) se pueden llegar

a aplicacioacuten en el interior y son econoacutemicamente de bajo costo8

Las CSSC fueron propuestas por ORegan y Graumltzel en 1991 9 y estas funcionan

seguacuten reportan sus inventores de la siguiente manera

ldquoEl corazoacuten del sistema es una capa nanomeacutetrica de oacutexido mesoporoso de TiO2

(anatasa) Junto a la peliacutecula nanocristalina se fija una monocapa del colorante que

transferiraacute la carga La fotoexcitacioacuten inyecta un electroacuten en la banda de conduccioacuten del

oacutexido El estado original del colorante es restaurado por donacioacuten de un electroacuten del

electrolito por lo general un disolvente orgaacutenico que contiene un sistema redox tal como

la cupla yodurotriyoduro 10

Esquemaacuteticamente una CSSC consiste en un fotoaacutenodo que es un oacutexido

semiconductor de banda ancha por ejemplo el dioacutexido de titanio (TiO2) El fotoaacutenodo

estaacute fotosensibilizado por el colorante El colorante o tambieacuten llamado fotosensibilizador

es un componente criacutetico en las CSSC ya que es el uacutenico componente activo que absorbe

fotones en el espectro solar1112 El fotoaacutenodo y el fotocaacutetodo estaacuten en contacto entre siacute

mediante el electrolito el cual contiene una pareja redox de yodurotriyoduro (I-I3-)

finalmente el dispositivo contiene platino como contraelectrodo1314 En la Fig 14 se

muestra un esquema de coacutemo estaacuten formadas este tipo de celdas15

Fig 14 Componente de una celda solar fotoelectroquiacutemica sensibilizadas por colorante (CSSC) esquema

propuesto por Hagfeldt y colaboradores15

El dispositivo genera energiacutea eleacutectrica a partir de la radiacioacuten solar incidente sin

transformacioacuten quiacutemica permanente16 El voltaje generado bajo irradiacioacuten corresponde

a la diferencia entre el nivel de Fermi del electroacuten en el oacutexido y el potencial redox del

electrolito17 como se muestra en la Fig 15

Fig 15 Esquema y operacioacuten de una celda solar fotoelectroquiacutemica sensibilizadas por colorante15 La radiacioacuten

incidente excita al colorante este transfiere un electroacuten al oxido La mezcla redox regenera al colorante oxidado y

un electroacuten inyectado por el contra electrodo regenera al electrolito cerrando el circuito

El colorante comuacutenmente es un complejo de metal basado en rutenio (Ru) como

por ejemplo los colorantes N-719 [di-tetrabutilamonio cis-bis(isocianato)bis(22-

bipiridil-44-dicarboxilato) rutenio (II)] de formula C58H86N8O8RuS2 y N-749

[triisotiocianato - (2262 ndash terpiridil - 444 - tricarboxilato) tris (tetra - butilamonio)

rutenio(II)] de formula C69H116N9O6RuS3 los cuales se usan principalmente como

sensibilizadores en CSSC El colorante N-719 se excita entre 300 nm a 600 nm es decir

utiliza para su excitacioacuten el rango visible del espectro por lo tanto zonas como el

ultravioleta (UV) o infrarroja (IR) no son aprovechadas en la fotoconversioacuten18 debido a

esto surge la necesidad de ampliar su rango espectral de operacioacuten

La respuesta espectral de las CSSC es acotada en comparacioacuten con el rango de

longitud de onda de la radiacioacuten solar esto debido a que dicha respuesta se encuentra

comprendida en el rango visible del espectro electromagneacutetico esta regioacuten representa

aproximadamente el 43 de la energiacutea radiante total del sol19 asiacute mismo los complejos

de rutilo presentan un baja respuesta en las regiones del rojo 2021 Para recolectar

energiacutea en las regiones roja e infrarrojo cercano del espectro solar se estaacuten

desarrollando nuevos tipos de colorantes puntos cuaacutenticos y co-sensibilizadores 22ndash25

sin embargo todas estas rutas tienen algunas desventajas tales como

i) Los nuevos colorantes no absorben a longitudes de onda superiores a 750 nm es

decir en la regioacuten del infrarrojo cercano

ii) Los colorantes orgaacutenicos se descomponen con relativa facilidad al interactuar con

el electrolito yo con la radiacioacuten UV incidente

iii) Los puntos cuaacutenticos son sensibles a la presencia de humedad u oxigeno26ndash29

Una nueva forma de mejorar la eficiencia de conversioacuten en CSSC es el uso de

materiales fotoluminiscentes capaces de transformar la radiacioacuten UV yo IR a radiacioacuten

visible con el fin de que un mayor nuacutemero de fotones sean absorbidos por el colorante

Desde este punto de vista la incorporacioacuten de foacutesforos inorgaacutenicos a las CSSC es una

alternativa posible para mejorar su eficiencia

14 Foacutesforos inorgaacutenicos

Si un material es irradiado y este absorbe la energiacutea para luego re-emitir esta

energiacutea en forma de fotones entonces el material presenta propiedades

luminiscentes3031

Fig 16 Foacutesforos comerciales en polvo comuacutenmente aplicados en laacutemparas fluorescente y pantallas Arriba con

iluminacioacuten de luz blanca inferior irradiados con luz UV (254nm longitud de onda de excitacioacuten)29

Un foacutesforo inorgaacutenico es un material luminiscente y se puede considerar como

un conversor de longitudes de onda3031 como se muestra en la Fig 16 A su vez estos

consisten en una matriz anfitriona o red hueacutesped (oacutexido silicato fosfato tungstato

vanadato fluoratos etc) que contienen un ion activador responsable del proceso

luminiscente comuacutenmente un elemento de transicioacuten (3d) o una tierra rara (4f) Puede

que exista una segunda especie un sensibilizador el cual transfiere energiacutea al ion

activador para mejorar el proceso luminiscente3233 como se muestra en la figura Fig 17

Fig 17 Representacioacuten esquemaacutetica del proceso luminiscente Superior un activador (A) en la red hueacutesped (H)

Inferior un sensibilizador (S) y su relacioacuten con un activador (A) y la red hueacutesped (H)33

La eleccioacuten de los iones activadores y la matriz depende especiacuteficamente de la

aplicacioacuten para la cual se les requiere La matriz en si misma restringe las opciones

disponibles En este sentido el radio ioacutenico del ion activador debe ser similar al del catioacuten

hueacutesped para una sustitucioacuten apropiada en el dopaje34ndash36 Los iones activadores se

pueden clasificar en dos grandes categoriacuteas En la primera los niveles de energiacutea de los

iones dopantes implicados durante la emisioacuten interactuacutean deacutebilmente con la red

hueacutesped un ejemplo de esto son los iones lantaacutenidos trivalentes (Ln3+) las transiciones

oacutepticas soacutelo involucran los orbitales 4f Para el segundo tipo de activador los electrones

en los orbitales de tipo ldquosrdquo o tipo ldquodrdquo estaacuten involucrados en la transicioacuten 3738 De acuerdo

con Juumlstel y colaboradores el fuerte acoplamiento del estado electroacutenico en las

vibraciones de la red son cercanas a las bandas anchas en el espectro30

La presencia de sensibilizadores es relevante debido a que estos son iones co-

dopantes que transfieren energiacutea al ion activador mejorando asiacute el proceso

luminiscente Las bases de la transferencia sensibilizador-ion activador las propusieron

Foumlster39 y Dexter40 pero en 1967 Blasse y Bril41 estudiaron la transferencia de energiacutea

producida por los sensibilizadores (Sb3+ Bi3+ y Ce3+) a los iones activadores (Sm3+

Eu3+Tb3+ y Dy3+) En 1968 se estudioacute al ion Bi3+ como sensibilizador esto debido a sus

buenos resultados en el codopaje de foacutesforos42 Al antildeo siguiente Blasse43 calculoacute la

distancia criacutetica entre los iones activadores y como influye en la transferencia de energiacutea

en un foacutesforo Desde entonces un gran nuacutemero de estudios ha abordado esta temaacutetica44ndash

En el estudio de estos materiales la red hueacutesped o matriz tambieacuten juegan un rol

importante y se pueden dividir en dos tipos oacutepticamente inertes y oacutepticamente activas

Para materiales oacutepticamente inertes (oacutexidos silicatos fosfatos y fluoruros entre otros)

soacutelo el activador estaacute involucrado durante la luminiscencia4548 Por su parte las redes

anioacutenicas oacutepticamente activas (tungstato y vanadato) tambieacuten estaacuten involucradas en el

proceso luminiscente49ndash51 por lo tanto los tungstatos de tierras raras tales como

tungstatos dobles de tierras raras de metales alcalinos AxREy(WO4)2 (A = Li+ Na+ K+ RE

= Gd3+ La3+ e Y3+) han aportado un intereacutes significativo En particular han sido

ampliamente investigados debido a sus propiedades oacutepticas y excelente estabilidad

teacutermica y quiacutemica52ndash57 Los tungstatos con estequiometriacutea Ln2WO6 se han estudiado en

menor manera debido a la dificultad para obtener fases puras58 Se sabe que el

tungstato de itrio con una foacutermula de Y2WO6 presenta diferentes formas

cristalograacuteficas monocliacutenicas tetragonales ortorroacutembica etc58ndash60

El proceso de emisioacuten de estos materiales estaacute asociado al ion activador o a la

unioacuten ion activador-sensibilizador y se pueden entender como procesos de

desactivacioacuten radiativa o no-radiativa33 El proceso de emisioacuten puede involucrar el mismo

nuacutemero de fotones o distinto nuacutemero de fotones al comparar con la excitacioacuten en la Fig

18 se muestra el proceso de desplazamiento descendente (DD) conversioacuten

descendente (CD) y conversioacuten ascendente (AC)

La emisioacuten de un fotoacuten de longitud de onda mayor respecto a la excitacioacuten de un

fotoacuten de baja longitud de onda se denomina desplazamiento descendente (DD)

mientras que la emisioacuten de dos o maacutes fotones con longitudes de onda mayores asociadas

al excitar con un fotoacuten de longitud de onda corta se conoce como conversioacuten

descendente (CD)61ndash63 Si la emisioacuten es de un fotoacuten de longitud de onda corta asociada a

la excitacioacuten con dos o maacutes fotones de longitudes de onda largas el proceso se conoce

como conversioacuten ascendente (CA)64ndash66

Fig 18 Procesos de emisioacuten radiativos Desplazamiento descendente un fotoacuten de alta energiacutea emite un fotoacuten de

baja energiacutea Conversioacuten descendente un fotoacuten de alta energiacutea emite dos fotones de baja energiacutea Conversioacuten

ascendente dos fotones de alta energiacutea emiten un fotoacuten de baja energiacutea67 Imagen editada

Las propiedades oacutepticas37 y el funcionamiento3348 de este tipo de materiales

luminiscentes ha orientado el uso de los foacutesforo en iluminacioacuten en estado soacutelido4468 en

LEDs iluminacioacuten domiciliaria e industrial en pantallas de dispositivos electroacutenicos y

detectores3032 En los uacuteltimos antildeos se han aplicado tambieacuten para mejorar la eficiencia de

fotoconversioacuten de celdas solares ya sea de celdas basadas en silicio cristalino o

policristalino y en celdas solares sensibilizadas por colorantes6970

En este trabajo se propuso la incorporacioacuten de foacutesforos inorgaacutenicos en celdas

solares sensibilizadas por colorantes con el fin de analizar su respuesta fotovoltaica y

estudiar la modificacioacuten respecto de celdas a las cuales no se le han incorporado estos

materiales fotoluminiscentes

15 Hipoacutetesis

I Las celdas solares sensibilizadas por colorantes mejoran su eficiencia y prolongan

su vida uacutetil al incorporar foacutesforos inorgaacutenicos de foacutermula general Ln2-xRExWO6 (Ln

= Y3+ RE = Eu3+ Sm3+ y Yb3+) co-dopados con Bi3+ Esto debido (i) al aporte de un

mayor nuacutemero de fotones que seraacuten aprovechados por el colorante en la celda

solar para la conversioacuten fotoeleacutectrica (ii) estos materiales al utilizar la radiacioacuten

ultravioleta incidente podriacutean proteger al electrolito que es dantildeado por la

radiacioacuten UV

II La presencia de Bi3+ como co-dopante debe producir un desplazamiento hacia el

rojo de la banda de transferencia de carga ampliaacutendola y por lo tanto mejorariacutea

la eficiencia de la absorcioacuten en una amplia gama de la radiacioacuten UV del espectro

electromagneacutetico

III La presencia del ion W6+ en la matriz de los foacutesforos inorgaacutenicos de foacutermula

general Ln2-xRExWO6 la convierte en una matriz activa en el proceso luminiscente

de conversioacuten UV a Visible Este hecho hariacutea a este tipo de matriz maacutes apta para

incorporarlas en dispositivos celdas solares sensibilizadas por colorantes

IV Al cambiar la cantidad de iones activadores (Eu3+ Sm3+ y Yb3+) en los foacutesforos

inorgaacutenicos se modelaraacuten las propiedades oacutepticas de estos esta variacioacuten

influiraacute directamente en el rendimiento de las celdas solares sensibilizadas por

colorantes

16 Objetivos Generales

I Sintetizar y caracterizar los foacutesforos inorgaacutenicos de foacutermula general Ln2-xRExWO6

(Ln = Y3+ RE = Eu3+ Sm3+ y Yb3+) co-dopados con Bi3+

II Determinar el efecto de los foacutesforos inorgaacutenicos de foacutermula general Ln2-xRExWO6

co-dopados con Bi3+ en el proceso de fotoconversioacuten en la celda solar

sensibilizada por colorantes

III Ensamblar y medir la eficiencia mediante un simulador solar de un set de celdas

solares sensibilizadas por colorantes con y sin la incorporacioacuten de foacutesforos

inorgaacutenicos de foacutermula general Ln2-xRExWO6 co-dopados con Bi3+

17 Objetivos Especiacuteficos

i Sintetizar y caracterizar estructuralmente la Ln2WO6 (Ln = Y3+) wolframatos de

tierras raras y determinar sus propiedades oacutepticas

ii Preparar y caracterizar los foacutesforos inorgaacutenicos de la foacutermula general Ln2-xRExWO6

(Ln = Y3+ RE = Eu3+ Sm3+ y Yb3+) con valores de x = 002 a 010

iii Preparar y caracterizar los foacutesforos inorgaacutenicos de la foacutermula general Ln2-x-

yRExBiyWO6 (Ln = Y3+ RE = Eu3+ Sm3+ y Yb3+) co-dopados con Bi3+ (y= 001 004 y

iv Estudiar como la matriz y los iones de activador interactuacutean en el proceso de

luminiscencia de los foacutesforos inorgaacutenicos

v Analizar los espectros de reflectancia difusa los espectros de emisioacuten y excitacioacuten

de todas las fases determinar coacutemo la concentracioacuten del ion activador y co-

dopante afecta a las propiedades de fotoluminiscencia de los foacutesforos

vi Ensamblar un set de celdas solares sensibilizadas por colorantes con y sin foacutesforos

inorgaacutenicos

vii Medir la eficiencia global de conversion solar a eleacutectrica (η) la eficiencia de

conversioacuten de fotoacuten incidente en corriente (IPCE) de las celdas solares

sensibilizadas por colorantes con y sin los foacutesforos inorgaacutenicos

viii Determinar coacutemo afecta la incorporacioacuten de los foacutesforos inorgaacutenicos en la

recoleccioacuten de luz y los procesos de foto-conversioacuten de la celda solar sensibilizada

por colorantes

18 Evaluacioacuten de los foacutesforos

Los materiales y dispositivos fueron evaluados de la siguiente forma

- Para poder evaluar los foacutesforos preparados se estudioacute la transferencia de

energiacutea (120578119864119879) entre la matriz y el ion activador y la eficiencia de emisioacuten

del ion activador respecto a la matriz (1205781198771198643+)

- Adicionalmente se estudioacute el comportamiento de la emisioacuten en el tiempo

mediante el modelo de Inokuti-Hirayama7172

- Aplicando el modelo de Parent73 se simularon las emisiones producidas

por la matriz y el ion activador con el fin de comparar si con los datos

recolectados del modelo de Inokuti-Hirayama dan respuesta al fenoacutemeno

luminiscente registrado experimentalmente

- Por otra parte se determinoacute el proceso de desactivacioacuten radiativa de los

foacutesforos inorgaacutenicos

Estos aspectos seraacuten discutidos en detalle en la siguiente seccioacuten

181 Estimacioacuten de la transferencia de energiacutea

Se puede medir la eficiencia de transferencia de energiacutea (120578119864119879) entre el la matriz

y el ion activado utilizando los espectros de emisioacuten corregidos y aplicando la Ec 147

120578119864119879 = 1 minus119868119904

1198681199040

Donde 119868119904 y 1198681199040 son las intensidades de emisioacuten de la muestra en presencia del

activador y en ausencia de ion activador respectivamente

De igual manera se puede estimar la eficiencia de emisioacuten del ion activador

(1205781198771198643+) respecto a la matriz donde estaacute inserto este valor es vaacutelido si las transferencia

matriz-ion activador es aprovechada radiativamente para esto se utilizan los espectros

de emisioacuten y la Ec 2 47

1205781198771198643+ =int 119889120582

1198681198771198643+

ℎ120584

int 1198891205821198681199040minus119868119904

ℎ120584

=int 1205821198681198771198643+119889120582

int 120582(1198681199040minus 119868119904)119889120582

Donde 1198681198771198643+ es la intensidad de emisioacuten del ion activador y el resto de los

teacuterminos son los nombrados anteriormente

182 Modelo de Inokuti-Hirayama para la transferencia electroacutenica

La dependencia de la intensidad de emisioacuten respecto al tiempo 119868119905 puede ser

descrita utilizando la Ec 3 derivada del modelo de Inokuti-Hirayama7172

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus(

1198621198620

)120548(1minus3119904)(

119905120591)

3119904frasl

Donde 1198680 es la intensidad al tiempo cero 120591 es el tiempo de vida intriacutenseco 119878

depende del tipo de interaccioacuten para interacciones dipolo-dipolo dipolo-cuadrupolo y

cuadrupolo-cuadrupolo 119878 tendraacute valores de 6 8 oacute 10 respectivamente 119862 es la

concentracioacuten del aceptor y 1198620 a su vez es la concentracioacuten criacutetica la cual puede

calcularse como

1198620 =3

4120587(1198770)3

Donde 1198770 es la distancia criacutetica de transferencia definida como la separacioacuten

dador-aceptor para la cual la tasa de transferencia de energiacutea de los aceptores es igual

a la tasa de decaimiento intriacutenseco de los dadores

La Ec 3 se puede reescribir quedando de la siguiente forma

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus119876(

119905120591)

3119904frasl]

Donde 119876 es un paraacutemetro de transferencia de energiacutea el cual se puede expresar

en funcioacuten de la distancia de los iones quedando definido como

119876 =4120587

3120548 (1 minus

119904) 119862(1198770)3

120548 es la funcioacuten gama la cual en el caso de interacciones dipolo-dipolo toma el

120548 (1 minus3

119904) = 120548 (

2) = radic120587 = 177

Para interaccioacuten dipolo-cuadrupolo e interaccioacuten cuadrupolo-cuadrupolo 120548

toma valores de 143 y 13 respectivamente Por otra parte si 119876 se expresa en funcioacuten

de la energiacutea la ecuacioacuten queda definida como

119876 =4120587

3120548 (1 minus

119904) 119862(119862119863119860120591)

3119904frasl

Donde 119862119863119860 es un paraacutemetro de transferencia de energiacutea entre el dador y aceptor

que indica la constante de acoplamiento dador-aceptor

De estas dos formas de expresar 119876 (Ec 6 y Ec 8) se desprende que 119862119863119860 y 1198770 se

relacionan de la siguiente manera

119862119863119860 =(1198770)6

120591

Para poder encontrar el valor de 1198770 se grafica 119862

1198620 vs

4120587

3119862 estando la

concentracioacuten expresada en iones por centiacutemetro cuacutebico De la pendiente del ajuste se

desprende el valor de 119877072

Al realizar el ajuste mediante el modelo Inokuti-Hirayama se debe probar si el

ajuste mejora considerando el proceso de migracioacuten de energiacutea entre donores para esto

se introduce un teacutermino en el modelo de Inokuti-Hirayama quedando la Ec 5 de la

siguiente forma

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus119876(

119905120591)

3119904frasl

minus119882119863119905]

El teacutermino 119882119863 es la probabilidad del proceso de migracioacuten y depende de 119862119863119860 y

119862119863119863 este uacuteltimo es el paraacutemetro de transferencia de energiacutea dador-dador

183 Modelo de Parent

Parent y colaboradores73 estudiaron el proceso de transferencia de energiacutea entre

los iones cercanos en relacioacuten con la dependencia 119862119863119860 y 119862119863119863 Para estudiar el

comportamiento de eacutestos se asume que la intensidad de la emisioacuten se puede relacionar

a la concentracioacuten de los iones activadores y se puede expresar de la siguiente forma

119868 prop 119873lowast =6empty119860

1120591frasl + 119882119879

Donde empty es el flujo de fotones por aacuterea en cm2 y 119882119879 es la probabilidad de

transferencia la que se puede calcular usando

119882119879 =120578119879

(1 + 120578119879)

Donde 120578119879 es la eficiencia de transferencia

Para calcular la eficiencia de transferencia en una interaccioacuten dipolo-dipolo se

puede usar la siguiente expresioacuten

120578119879 = radic120587119909119890119909119901(1199092)[1 minus 119890119903119891(119909)]

Donde 119890119903119891(119909) es la funcioacuten error y 119909 esta dada por

119909 =2120587

13frasl

3119860radic119862119863119860120591

Considerando 119878 = 6 119909 se puede expresar en teacuterminos de 119876 como

119909 =119876

Para un proceso donde la migracioacuten es importante el modelo plantea que la

probabilidad de transferencia estaacute dada por

120578119879 =

radic120587119909 119890119909119901(119909 2)[1 minus 119890119903119891(119909 )] + 120591119882119863

1 + 120591119882119863

Donde 119909 esta dada por

119909 =2120587

13frasl

3119860radic119862119863119860

120591

1 + 120591119882119863

184 Desactivacioacuten radiativa

Para dilucidar el tipo de desactivacioacuten radiativa si corresponde a un proceso de

desplazamiento descendente conversioacuten descendente o conversioacuten ascendente (Fig

18) Se utiliza la relacioacuten estimada en la Ec 18 donde la intensidad emitida 119868119890119898 es

proporcional a la intensidad excitacioacuten 119868119890119909 donde 119899 es el nuacutemero de fotones

involucrados en el proceso luminiscente74ndash77

119868119890119898 prop 119868119890119909119899

Si 119899 tiende a valores iguales a 1 significa que un fotoacuten excitado produce un fotoacuten

emitido si 119899 tiende a valores cercanos o superiores a 2 significa que dos o maacutes fotones

estaacuten involucrado en el proceso luminiscente

19 Evaluacioacuten de las celdas solares sensibilizadas por colorantes

La evaluacioacuten de los dispositivos se estudioacute analizando la relacioacuten corriente-

tensioacuten midiendo las curvas I-V y el iacutendice IPCE

191 Curva I-V

I-V es la abreviatura de las caracteriacutesticas de corriente-voltaje que es la medida

baacutesica de un dispositivo semiconductor por lo general el valor normalizado de densidad

de corriente-voltaje (I-V) se usa para evaluar el rendimiento de la generacioacuten de

corriente y la eficiencia correspondiente

1911 Voltaje de circuito abierto Voc

119881119900119888 es la tensioacuten de circuito abierto que es el valor de la tensioacuten en extremos de

la celda en ausencia de corriente eleacutectrica

1912 Corriente de circuito cerrado Jsc

119869119904119888 se define como el maacuteximo valor de corriente que circula por una celda solar y se

da cuando eacutesta en cortocircuito tensioacuten cero

1913 Factor de llenado FF

Estaacute definido por la relacioacuten del potencial maacuteximo (119875119898119886119909) de la celda solar por unidad

de superficie dividido por 119869119904119888 y 119881119900119888 El factor 119865119865 tomar valores desde 0 a 1

119865119865 =119875119898119886119909

119881119900119888 middot 119869119904119888

A su vez 119875119898119886119909 es el valor maacuteximo del producto entre los valores de fotocorriente y

tensioacuten de fotovoltaje en la curva IV

119875119898119886119909 = 119881119898119886119909 middot 119869119898119886119909

1914 Eficiencia global de conversioacuten solar a eleacutectrica

El paraacutemetro de eficiencia global de conversioacuten solar a eleacutectrica (120578) indica el

porcentaje de fotones incidente que es convertido corriente eleacutectrica Este valor estaacute

dado por la densidad de corriente de cortocircuito (119869119904119888) la tensioacuten de circuito abierto

(119881119900119888) el factor de llenado (119865119865) y la intensidad de la luz incidente (119875119894119899)

120578() =119881119900119888 middot 119869119904119888 middot 119865119865

119875119894119899=

119875119898119886119909 middot 119865119865

119875119894119899

192 Eficiencia de conversioacuten de fotoacuten incidente a corriente IPCE

La eficiencia de conversioacuten de fotoacuten incidente (IPCE por sus siglas en ingleacutes incident

photon-to-current efficiency) informa cuaacutenta corriente se genera en una celda solar a

una determinada longitud de onda y se calcula de la siguiente manera

119868119875119862119864 =119868(119860)

119875( 119882)middot

120582(119899119898)middot 100

El IPCE se puede relacionar con el rendimiento cuaacutentico de la celda empty

empty =119899

119873

Donde 119899 es el nuacutemero de fotones transformados y 119873 es el nuacutemero de fotones

incidentes En la celda los fotones transformados son proporcionales al nuacutemero de

electrones (119890119899) responsables de la foto-corriente de la siguiente forma

empty =119890119899

119890119873=

119890119899119904frasl

119890119873119904frasl

=119868(119886119898119901)

119890119873119904frasl

Como el flujo depende del aacuterea de la celda se puede expresar

empty =

119868(119886119898119901)1198881198982frasl

119890119873119904frasl

1198881198982frasl

Analizando el poder incidente que es igual a la energiacutea de los fotones que excitan

la celda solar

119875 = 119873ℎ120592

Por lo tanto

119875 (119882119886119905119905

1198881198982 119900

119869119900119906119897119890119904

119904119890119892 middot 1198881198982) = 119873ℎ

119888

120582

Reordenando los teacuterminos

119875 (119869

119904 middot 1198881198982) = (

119873

119904 middot 1198881198982) (662 middot 10minus34119869119904) (

3 middot 108 119898119904frasl

120582(119899119898) middot 10minus9119898)

y despejando

119873

119904 middot 1198881198982=

119875 (119869

119904 middot 1198881198982 119900 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898)

(662 middot 10minus17) middot 3

119873

119904 middot 1198881198982=

119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

Reemplazando en la expresioacuten anterior en la expresioacuten de rendimiento cuaacutentico

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1986

119890 middot 119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1986

16 middot 10minus19 middot 119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1240

119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898)

Se puede considerar que

empty = 119868119875119862119864 =

119868(119886119898119901)1198881198982frasl

119875 ( 119882

1198881198982)middot

120582(119899119898)middot 100

Si el aacuterea analizada es la misma en el dispositivo la expresioacuten queda descrita por la Ec 22

Capiacutetulo II

Materiales y me todos

2 MATERIALES Y MEacuteTODOS

21 Siacutentesis de los foacutesforos

Para sintetizar los foacutesforos propuestos se eligieron dos rutas de trabajo La

primera ruta se basoacute en el meacutetodo de combustioacuten a baja temperatura (ver en anexo

101) Mientras la segunda ruta se basoacute en la reaccioacuten en estado soacutelido a altas

temperaturas (ver Fig 21) siendo esta uacuteltima la de mejores resultados

Fig 21 Diagrama de las dos rutas de trabajo donde se plantea queacute fases se van a sintetizar

Una vez formadas las matrices por ambos meacutetodos se procedioacute a sintetizar los

foacutesforos con los iones de tierras raras Eu3+ Sm3+ e Yb3+ como iones activadores Luego de

la caracterizacioacuten estructural y la medicioacuten de sus propiedades oacutepticas se determinaron

los foacutesforos optimizados en funcioacuten de la cantidad de luz emitida en el rango del espectro

visible Conociendo las fases optimizadas se procede a co-doparlas con Bi3+ para su

posterior evaluacioacuten

211 Siacutentesis mediante reaccioacuten en estado soacutelido (RES)

El meacutetodo a utilizar consiste en preparar mezclas soacutelidas de los oacutexidos

precursores (Y2O3 WO3 RE2O3 y Bi2O3 Aldrich 99995 de pureza) y calcinarlas para

obtener las fases deseadas4478 tal como se muestra en la Fig 22

Fig 22 Diagrama del procedimiento experimental de la reaccioacuten en estado soacutelido

La suma total de los moles de los oacutexidos precursores se mantuvo constante en 2

mmol La cantidad de cada especie depende de la razoacuten estequiomeacutetrica de las fases que

se quiso formar Igual nuacutemero de moles (2mmol) de WO3 (Aldrich 99995 de pureza) se

mezclaron en un mortero de aacutegata con la mezcla anterior de oacutexidos (Y2O3 RE2O3 y Bi2O3)

La mezcla resultante de oacutexidos se homogenizoacute por 30 minutos manualmente en un

mortero de aacutegata para luego trasvasijarlos a un bote de aluacutemina el cual se lleva a una

mufla para hacerlos reaccionar por 10h a 700C Una vez friacutea la mezcla se homogeniza

y se repite el proceso en la mufla a 1000C por 10h se vuelve a homogeneizar y

posteriormente se vuelve a calcinar a 1100C por 10h para su posterior anaacutelisis

22 Montaje de la celda solar

Para realizar el montaje de la celda solar sensibilizada por colorante se deben seguir los

siguientes pasos

acioacute

Lavado de los vidrios conductores se lavan repetidas veces y se soacutenican

por 15 minutos el primer lavado se realiza con agua potable el segundo

con agua destilada el tercero con acetona y finalmente el cuarto lavado

se realiza con alcohol absoluto para luego secar a 100ordm C por una hora

Caacutetodo utilizando la teacutecnica de ldquosputteringrdquo se deposita platino (HMW

999) sobre la superficie conductora del vidrio con una corriente de

50mV por 45 segundos

Aacutenodo se depositoacute la pasta de TiO2 NP21 (Aldrich 998) sobre la

superficie conductora del vidrio y se sinteriza

A 400mg de una mezcla de TiO2 NP21-foacutesforo se le agregoacute 400120583119871 de

agua destilada y 1120583119871 de acetil acetona La mezcla se lleva a un mortero

de aacutegata donde con agitacioacuten mecaacutenica se mezcla hasta genera una

pasta la cual se agita hasta casi la evaporar total los solventes

Luego se agregoacute 100120583119871 de agua destilada y 100120583119871 de tensoctivo (Triton

X-100) mezclando constantemente hasta obtener una pasta viscosa la

que luego se soacutenica para lograr una mayor disgregacioacuten

Deposito

Se marcoacute la zona de trabajo con cinta adhesiva en este caso 11198881198982 Una

vez definida el aacuterea se deposita la pasta anterior mediante la teacutecnica Dr

Blade posteriormente se retiran las cintas adhesivas

Sinterizado

Sinterizar por 30 minutos a 450C desde temperatura ambiente se eleva

hasta 450C a una velocidad de 5 por minuto luego se dejoacute enfriar

hasta temperatura ambiente sin abrir el horno

Tincioacuten del

vidrio

Solucioacuten de colorante N-719 3middot10-4M de N-719 (vide supra) en etanol

absoluto (Sigma Aldrich 997)

El electrodo de TiO2 se sumergioacute en solucioacuten de colorante durante 24

horas protegida de la luz y el ambiente

Electrolito

Se prepara una solucioacuten I2 (Aldrich 9999) 005M ndash LiI (Aldrich 99)

010M - 060M TBAI (yoduro de tetrabutilamonio Sigma Aldrich 98)

con acetonitrilo (Sigma Aldrich 998) como solvente

Montaje

Con una prensa exterior se unen ambos electrodos procurando que las

partes conductoras esteacuten en contacto Finalmente el electrolito se

inyecta poco a poco hasta humedecer todo el oacutexido dentro de la celda

23 Caracterizacioacuten

i La caracterizacioacuten estructural se realizoacute mediante difraccioacuten de rayos X de polvo

policristalino para esto se utilizoacute un Difractometro Bruker D8 Advance equipado con

un monocromador de grafito utilizando radiacioacuten Cu K ( = 154057 Aring) operando a

40kV y 30mA y el registro se realizoacute en el rango de medicioacuten de 10 lt 2 lt 70

dependiendo de la fase estudiada Los datos experimentales fueron comparados con

los datos obtenidos desde la base de datos ICSD (Inorganic Crystal Structure

Database) para corroborar la estructura obtenida

ii Para determinar la relacioacuten oacuteptima de ion activador en el foacutesforo se registraron los

espectros de emisioacuten y excitacioacuten

Los espectros de emisioacuten se obtuvieron excitando las muestras a 300 nm usando una

laacutempara de Xenoacuten Oriel de 400 W Los espectros se registraron con un sistema de dos

lentes convexos que colimaban y focalizaban la emisioacuten en una fibra oacuteptica acoplada

a un espectroacutemetro de rejilla simple de 03m (Andor Shamrock-3031-B) La medicioacuten

final se realizoacute utilizando un detector CCD enfriado (Newton DU920 N) con una

resolucioacuten de 07 nm y un tiempo de integracioacuten de 2 s

Los espectros de excitacioacuten se midieron usando un espectroacutemetro JASCO FP-6500 con

una laacutempara de 150Wxenon como fuente de excitacioacuten los cuales se registraron

fijando una longitud de onda correspondiente a una emisioacuten caracteriacutestica para cada

ion activador y se realizoacute un barrido en las excitaciones entre 220nm y 550nm

aproximadamente

Todos los espectros fueron recolectados a temperatura ambiente La cantidad de

muestra se normalizoacute a la masa en todas las mediciones

iii Se determinaron las coordenadas colorimeacutetricas CIE-1931 con los espectros de

emisioacuten utilizando el software FORECE 20

iv Se registroacute la evolucioacuten en el tiempo de emisioacuten para asiacute estudiar los tiempos de vida

intriacutensecos y las posibles transferencias de energiacutea en el proceso luminiscente

utilizando un oscilador parameacutetrico oacuteptico ajustable (OPO) como fuente de excitacioacuten

(velocidad de repeticioacuten de 10 Hz ancho temporal de pulso de 8 ns) y la emisioacuten

resuelta en el tiempo se centroacute en la rendija de entrada de un monocromador (Triax

180) con un fotomultiplicador (Hamamatsu R928) La sentildeal fue adquirida por un

osciloscopio (Lecroy Wavesurfer 424)

v Se estudioacute coacutemo las intensidades de emisioacuten variacutean en funcioacuten de la potencia de

excitacioacuten y asiacute dilucidar si los materiales sintetizados desactivan radiativamente de

forma de desplazamiento o conversioacuten descendente

Las muestras se excitaron a 300 nm utilizando una laacutempara de xenon Oriel de 400 W

y junto a un diafragma optico de uso manual para regular la cantidad de luz incidente

La intensidad de la fuente de exictacioacuten se determinoacute mediante un fotodiodo de

silicio-germanio (Electro-Optical Systems DSS-SG020A) unido a un picoamperimetro

(Keithley 6485 PICOMMTER) con fuente de poder Electro-Optical Systems PS-1

La emisioacuten de la muestra se direccionoacute con un sistema de dos lentes convexos que

colimaban y focalizaban la emisioacuten en una fibra oacuteptica acoplada a un espectroacutemetro

de rejilla simple de 03m (Andor Shamrock-3031-B) La medicioacuten final se realizoacute

utilizando un detector CCD enfriado (Newton DU920 N) con una resolucioacuten de 07 nm

y un tiempo de integracioacuten de 2 s

vi Los espectros de reflectancia difusa y los espectros de absorcioacuten se registraron

usando un espectrofotoacutemetro UVVisNIR (VARIANT CARY 5000)

vii Los anaacutelisis de termogravimetriacutea (TG) y de calorimetriacutea diferencial de barrido (DSC) se

llevaron a cabo en un analizador teacutermico simultaacuteneo STA 449 Jupiter F3 (Netzsch) Las

muestras usadas para TG y DSC fueron polvos de aproximadamente 20 mg de peso

Las muestras fueron contenidas en crisoles de oacutexidos de aluminio El programa de

temperatura dio inicio a temperatura ambiente hasta 1373 K a una velocidad de

calentamiento de 5 Kmiddotmin-1 a un flujo de nitroacutegeno a 20 mLmiddotmin-1

viii La morfologiacutea de la superficie del foacutesforos se determinaron mediante microscopiacutea

electroacutenica de barrido (SEM JEOL JSM-6360LV) equipado con un detector de energiacutea

dispersiva de rayos X (EDX)

ix Se realizoacute el montaje de los vidrios conductores sinterizados con los materiales

optimizados haciendo la mezcla semiconductor TiO2 con foacutesforo y sin foacutesforos Estos

se estudiaron mediante

a Difraccioacuten de rayos X utilizando un Difractometro Bruker D8 Advance equipado

con un monocromador de grafito con radiacioacuten Cu K ( = 154057 Aring) a 40kV y

b Espectros de emisioacuten usando un espectroacutemetro JASCO FP-6500 con una laacutempara

de 150Wxenon como fuente de excitacioacuten

c Reflectancia difusa utilizando un espectrofotoacutemetro Perkin-Elmer Lambda 20 UV-

Vis equipado con un accesorio de reflectancia difusa Labsphere RSA-PE-20

d La morfologiacutea se inspeccionoacute utilizando un Microscopio de fuerza atoacutemica (AFM

Witec) en modo de contacto

e Para determinar la cantidad de colorante desorbido del fotoelectrodo se usoacute una

solucioacuten de NaOH 1M y los espectros de UV-Vis se registraron en un

espectrofotoacutemetro Perkin-Elmer Lambda 25

x Para determinar los paraacutemetros fotovoltaicos se utilizoacute un Simulador Solar PET

(modelo CT80AAA Photo Emission Tech Inc EE UU) bajo iluminacioacuten solar AM 15

simulada de un sol (100 mW cm-2) de una laacutempara Xe de 300 W La intensidad se

ajustoacute usando una celda solar calibrada de c-Si y las mediciones I-V se lograron usando

I-V Test System Keithley Sourcemeter modelo 2400

xi El anaacutelisis de espectroscopiacutea de impedancia electroquiacutemica (EIS) se llevoacute a cabo con

el analizador de impedancia Solartron 1280 Los diagramas de Nyquist se midieron a

voltaje de circuito abierto (Voc) en un rango de frecuencia de 1- 104 bajo iluminacioacuten

de un sol

Capiacutetulo III

Resultados y discusio n

3 Fases obtenidas mediante reaccioacuten de

estado soacutelido

Muestras monocliacutenicas

31 Anaacutelisis estructural

Las fases preparadas fueron analizadas mediante difraccioacuten de rayos X en polvo

con el fin de verificar su pureza y estudiar el efecto de la presencia de dopante Se puede

observar que en las fases dopadas no variacutea la estructura cristalina en todo el rango de

dopaje Tampoco se observan impurezas (dentro de los liacutemites de deteccioacuten de la

teacutecnica) ni precursores El registro de los difractogramas de rayos-X de polvo

experimental se ilustra en la Fig 31 en ellos se puede observar que todas las fases sin

importar la concentracioacuten de ion de tierra rara son isoestructurales a la fase monocliacutenica

11988421198821198746 (ICSD 20955)

Fig 31 Difractograma de polvo de Y2-xRExWO6 (x= 000 002 004 006 010 014 018 y RE = Eu3+ Sm3+ Yb3+)

siacutentesis en estado soacutelido

Al comparar los patrones de difraccioacuten de las muestras preparadas por reaccioacuten

en estado soacutelido con el difractograma del patroacuten 11988421198821198746 (nuacutemero ICSD 20955) resultan

ser patrones de difraccioacuten coincidentes entre si por lo que se puede afirmar que las fases

preparadas cristalizan en sistema monocliacutenico con grupo espacial P2c79 formando

capas de iones WO66- mientras que los cationes trivalentes (Y3+ o RE3+) se situacutean en tres

posiciones cristalograacuteficas diferentes dentro de la red Dos iones (Y1 Y2) se situacutean en

posiciones con coordinacioacuten ocho y simetriacutea local C2 y el tercer ion (Y3) ocupa una

posicioacuten con coordinacioacuten siete y simetriacutea local C1 (ver Fig 32)

Fig 32 Entornos de coordinacioacuten con aacutetomos de oxigeno e itrio en la fase Y2WO6 Para las Y2-xRExWO6 (RE = Eu3+

Sm3+ Yb3+) RE sustituye a Y

Los paraacutemetros de celda para cada fase fueron determinados utilizando el

programa CheckCell80 Los resultados obtenidos se muestran en la Tabla 31

Tabla 31 Valores calculados para las fases Y2-xRExWO6 (RE= Eu Sm e Yb)

Monoclinica

(grados)

(Å120785)

maacutes int

(120784120637)

6 7592(4) 5334(1) 1136(1) 1044(1) 4456(5) 2973 921 -

WO6 7589(7) 5335(2) 1136(1) 1044(1) 4456(9) 2955 997 220

WO6 7592(7) 5336(2) 1136(1) 1044(1) 4458(9) 2955 927 153

WO6 7594(4) 5339(1) 1137(1) 1044(1) 4467(5) 2951 952 129

WO6 7594(4) 5340(1) 1137(1) 1044(1) 4467(5) 2951 966 115

WO6 7594(3) 5342(1) 1138(1) 1044(1) 4470(4) 2949 902 106

WO6 7592(8) 5334(2) 1136(1) 1044(1) 4457(11) 2953 927 172

WO6 7589(7) 5336(2) 1137(1) 1044(1) 4462(13) 2950 932 121

WO6 7586(8) 5339(2) 1138(1) 1044(1) 4465(11) 2950 908 102

WO6 7587(7) 5340(2) 1137(1) 1043(1) 4466(9) 2950 925 913

WO6 7596(5) 5345(1) 1137(1) 1044(1) 4472(6) 2948 852 840

WO6 7581(6) 5333(2) 1137(1) 1044(1) 4450(8) 2955 907 175

WO6 7587(5) 5332(2) 1137(1) 1044(1) 4455(8) 2954 954 121

WO6 7586(6) 5331(2) 1136(1) 1044(1) 4451(8) 2954 925 102

WO6 7584(10) 5329(3) 1135(1) 1044(2) 4442(13) 2958 951 913

Tamantildeo de partiacutecula promedio

Adicionalmente se pudo estimar el tamantildeo de partiacutecula promedio utilizando la

ecuacioacuten de Scherrer81 Ec 35

119879 =120782 120791120640

120631119940119952119956120637

Donde 119879 es el tamantildeo de partiacutecula promedio estimado 120582 es la longitud de onda

de la radiacioacuten utilizada 120573 es el ancho medio de peak estudiado y 120579 es el aacutengulo de la

difraccioacuten

Para realizar los caacutelculos de tamantildeo de partiacutecula se modeloacute cada maacuteximo de

difraccioacuten utilizando la funcioacuten Pseudo-Voigt esto mediante el programa OriginaLabtrade

(Versioacuten 900 OriginLab Corporation USA) obteniendo asiacute el valor de 2120579

correspondiente a cada maacuteximo de difraccioacuten estudiado y su respectivo valor de ancho

en la zona media

El tamantildeo promedio estimado de las partiacuteculas para la fase monocliacutenica esta

entre los valores de 852119899119898 y 997119899119898 con un valor promedio de 922 plusmn 20119899119898 El radio

criacutetico para cada concentracioacuten de ion activador en las fases sintetizadas se determinoacute

con el fin estimar la relacioacuten entre los centros activos de luminiscencia

Se calculoacute el radio criacutetico con la informacioacuten obtenida de la indexacioacuten de los

difractogramas experimentales utilizando la ecuacioacuten propuesta por Blasse56 y

colaboradores

119877119888 = 2 (3119881

4120587120594119888120558)

13frasl

Donde 119877119888 es el radio criacutetico 119881 es el volumen de la celda unidad 120594119888 la

concentracioacuten del ion activador y 120558 es el nuacutemero de unidades en la celda unidad

Los resultados calculados de los paraacutemetros cristalograacuteficos tamantildeo de partiacutecula

promedio y radio criacutetico se muestra en la Tabla 31 Adicionalmente se informa la

posicioacuten de la reflexioacuten de Bragg maacutes intensa para cada una de las fases y asiacute analizar el

desplazamiento de este

Con el fin de estudiar el comportamiento cristalograacutefico de estas fases se realizoacute

el anaacutelisis Rietveld a las fases preparadas con ion europio utilizando el sotfware Jana

2006 82 Los resultados obtenidos se muestran en la Tabla 32

La Fig 33 muestra los difractogramas experimentales y comparacioacuten con los

obtenidos mediante el refinamiento por el meacutetodo de Rietveld

Fig 33 Resultado refinamiento Rietveld para Y2WO6 Y198Eu002WO6 y Y182Eu018WO6 La liacutenea azul muestra la diferencia entre los datos observado y calculados

Tabla 32 Pareacutemetros de celda factor de ocupacioacuten paraacutemetros del refinamiento y composicioacuten refinada para las muestras Y2-xEuxWO6 (x=000 002 y 018)

Fase 119936120784119934119926120788 119936120783120791120790119916119958120782120782120784119934119926120788 119936120783120790120784119916119958120782120783120790119934119926120788

a (Å)

b (Å)

7578(12)

5330(8)

7578(14)

5331(10)

7581(15)

5335(10)

c (Å) 11361(18) 11364(2) 11372(2)

(ordm) 10436(9) 10436(11) 10432(12)

Vol (Å120785) 4446(12) 4448(14) 4457(16)

Sitios ocupados

Y1Eu1 (2e) 100(4) 100(3)000(3) 083(7)017(7)

Y2Eu2 (2f) 100(5) 095(7)005(7) 086(7)014(7)

Y3Eu3 (4g) 100(3) 098(5)002(5) 090(5)010(5)

Rp () 1351 1387 1277

Rwp () 2041 2089 2013

Rf () 589 703 657

Composicioacuten refinada 119936120784120782120782(120787)119934119926120788 119936120783120791120788(120785)119916119958120782120782120786(120785)119934119926120788 119936120783120789120787(120791)119916119958120782120784120787(120791)119934119926120788

Los cambios en los paraacutemetros de la celda se correlacionan con la ocupacioacuten de

los iones 1198641199063+ en las posiciones del ion 1198843+ Se puede ver que a bajas concentraciones

los iones 1198641199063+ ocupan preferentemente los sitios Y2 (2f) mientras que la ocupacioacuten de

los sitios Y1 (2e) e Y3 (4g) se vuelve relevante a medida que aumenta la concentracioacuten

de ion activador

Esta tendencia en la ocupacioacuten de los diferentes sitios explica algunas de las

irregularidades en la variacioacuten de los paraacutemetros de celda unitaria para las fases

dopadas Por otro lado las composiciones refinadas obtenidas a traveacutes del refinamiento

de Rietveld estaacuten en buen acuerdo con la estequiometria propuesta

4 Resultados por ion activador para las fases

obtenidas mediante reaccioacuten de estado

soacutelido

Muestras monocliacutenicas 1198842minus1199091198771198641199091198821198746 119877119864 = 119864119906 119878119898 119890 119884119887

41 Y2-xYbxWO6 fases monocliacutenicas con ion activador

iterbio

411 Espectros de emisioacuten y excitacioacuten

Para las fases 1198842minus1199091198841198871199091198821198746 se registraron los espectros de emisioacuten Fig 41

donde se observa la banda correspondiente al complejo 11988211987466minus la cual es ancha y

centrada proacutexima a 450nm la intensidad de esta banda decrece al aumentar la

concentracioacuten de ion 1198841198873+ presente

Fig 41 Espectro de emisioacuten foacutesforos Y2-xYbxWO6 longitud de excitacioacuten 300nm

Se aprecia adicionalmente la uacutenica transicioacuten 7787 del ion 1198841198873+ en la configuracioacuten

411989113 esta transicioacuten corresponde a 1198653 2frasl2 rarr 1198657 2frasl

2 la cual se observa en una banda del

espectro infrarrojo (IR) cercana a los 980nm las bandas de menor energiacutea en la zona del

IR son atribuibles las transiciones de los niveles Stark 88ndash90

La comparacioacuten de la emisioacuten cercana a 980nm del ion activador y la emisioacuten de

los iones 11988211987466minus en funcioacuten de la concentracioacuten de ion 1198841198873+ se muestra en la Fig 42

dejando de manifiesto el efecto de sensibilizacioacuten de la matriz hacia el ion 1198841198873+ esto

debido a que al decrecer la emisioacuten de la matriz y aumentar la del ion activador implica

la transferencia de energiacutea para producir el proceso luminiscente

Fig 42 Comportamiento experimental de la emisioacuten respecto a la concentracioacuten de ion Yb3+ En azul la emisioacuten

de la matriz y en negro la emisioacuten del ion activador

Para registrar el espectro de excitacioacuten se hizo el seguimiento a la emisioacuten de

11988211987466minus (emi=450nm) para la fase 1198841981198841198870021198821198746 monocliacutenica esto debido a una

dificultad teacutecnica de seguir la banda de emisioacuten en el rango infrarrojo El registro de este

se muestra en la Fig 43

Fig 43 Espectro de excitacioacuten foacutesforo Y198Yb002WO6 fase monocliacutenica con longitud de emisioacuten de 450nm

En espectro de excitacioacuten se aprecia soacutelo una banda ancha entre 200 nm a 350

nm la cual se puede atribuir a la banda de transferencia de carga (TC) en este caso esta

debe estar compuesta de las transferencias 1198742minus minus 1198841198873+ y 1198742minus minus 1198826+ adicional a esto

no se observa la transicioacuten del ion activador

412 Transferencias de energiacutea

El efecto de la sensibilizacioacuten de la matriz hacia el ion 1198841198873+ en las fases

monocliacutenica se calculoacute en forma de eficiencia de transferencia de energiacutea (120578119864119879) y la

eficiencia de emisioacuten del ion activador respecto a la matriz donde estaacute inserto (1205781198771198643+)

recordar que este valor es vaacutelido si las transferencia matriz-ion activador es aprovechada

radiativamente Para esto se utilizoacute los espectros de emisioacuten corregidos y los resultados

se muestra en la Tabla 41

Tabla 41 Eficiencia de transferencia de energiacutea y eficiencia de emisioacuten del ion activador para las fases

monocliacutenicas de formula Y2-xYbxWO6

119936119939120785+ 120636119916119931 () 120636119936119939120785+ ()

WO6 147 1135

WO6 310 644

WO6 452 742

WO6 495 1394

Al analizar los resultados de la tabla anterior se observa que a medida que

aumenta la cantidad de ion 1198841198873+ la trasferencia de energiacutea 11988211987466minus minus 1198841198873+ se ve

favorecida El valor maacutes alto se determina para la fase 1198841861198841198870141198821198746 Este

comportamiento es coherente con la intensidad de emisioacuten experimental registrada en

el espectro de emisioacuten (Fig 42) En tanto para la fase 1198841981198841198870021198821198746 se observa una

diferencia entre el valor calculado de 1205781198841198873+ y la intensidad de emisioacuten experimental La

intensidad experimental para esta fase fue la menor intensidad registrada Esto puede

explicarse ya que en el proceso de transferencia de energiacutea matriz-ion activador la

transferencia no es total haciendo presente la existencia de otro proceso que excita al

ion activador para producir la emisioacuten

413 Curvas de decaimiento de emisioacuten

Para registrar la curva de decaimiento de emisioacuten se realizoacute el seguimiento de la

emisioacuten a 980nm al excitar a 300nm asiacute poder estudiar el comportamiento del ion 1198841198873+

Las curvas obtenidas se ajustaron al modelo de Inokuti-Hirayama

Fig 44 a) Curva de decaimiento de emisioacuten excitadas a 300nm y seguimiento a 980nm b) ajuste al modelo de

Inokuti-Hirayama y c) perdida de la linealidad producto de procesos de transferencia Fases monocliacutenicas de

formula general Y2-xYbxWO6

El registro de la evolucioacuten de la emisioacuten respecto al tiempo se muestra en la Fig

44-a se muestra coacutemo a medida que aumenta la concentracioacuten de ion activador el

decaimiento se vuelve maacutes raacutepido En la Fig 44-b se muestra el ajuste de las curvas

utilizando el modelo de Inokuti-Hirayama el cual se ajusta de manera aceptable los

paraacutemetros ajustados se muestran en la Tabla 42 En la Fig 44c se muestra la

intensidad de emisioacuten en escala logariacutetmica aquiacute se puede apreciar la existencia de

transferencia de energiacutea la caiacuteda inicial raacutepida y luego un poco menos pronunciado esto

indica que existe transferencia de energiacutea en el proceso de emisioacuten

Tabla 42 Paraacutemetros de ajuste de las curvas de decaimiento al modelo de Inokuti-Hirayama

1198680 119876 1205942(10-4) 1198772

1198841981198841198870021198821198746 0976 0528 500 0969

1198841941198841198870061198821198746 101 0703 482 0966

1198841901198841198870101198821198746 0950 0726 537 0958

1198841861198841198870141198821198746 101 0944 449 0962

Para realizar el ajuste al modelo de Inokuti-Hirayama se utilizoacute la curva del menor

dopaje de ion 1198841198873+ para asiacute determinar el tiempo de vida intriacutenseco esto debido a que

a menor concentracioacuten de ion activador es menor la transferencia de energiacutea presente

El tiempo de vida intriacutenseco calculado es de 065ms con este valor se ajustaron

las curvas en la zona de caiacuteda encontrando asiacute los valores del paraacutemetro 119876 para cada

una de las fases analizadas ver Tabla 42

En la Fig 45 se muestra el comportamiento del paraacutemetro de transferencia 119876 del

ion 1198841198873+ se ve como aumenta al aumentar la concentracioacuten de ion activador y como

este no parte desde el origen al ajustar a una recta indicando que a concentracioacuten cero

(soacutelo matriz) existen transferencias de energiacutea por lo tanto no se puede descartar la

presencia de cluster en la muestra u otras interacciones que el modelo no contempla

Fig 45 Comportamiento de Q respecto a la concentracioacuten de Yb3+ en las fases monocliacutenicas de formula general

Y2-xYbxWO6

Con estos datos se procedioacute a calcular la distancia critica de transferencia 1198770

para esto se iguala 119862

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

obteniendo un valor de 1198770 igual a 362Å esto se muestra

en la Fig 46 Conociendo este valor tambieacuten se determinoacute 119862119863119860 y 1198620 valores descritos

en Tabla 43

Tabla 43 Paraacutemetros R0 CDA y C0 para ion Yb3+

119936119939120785+

119929120782(Å) 362

119914119915119912 (119940119950120788

119956)frasl 347 ∙ 10minus42

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 503 ∙ 1021

Los valores de 119862119863119860 y 1198620 son semejantes en ordenes de magnitud a los de los iones

antes estudiados el valor de 1198770 difiere con el calculado para 119877119862 (172Å) la diferencia

que puede ser debido al asumir que 119862 es igual a la concentracioacuten del ion activador

Fig 46 Relacioacuten de CC0 vs (4C3) CC0 es el valor del ajuste de las interacciones dipolares respecto a la

concentracioacuten de Yb3+ en las fases monocliacutenicas de formula general Y2-xYbxWO6

El valor de la constante de acoplamiento 119862119863119860 a pesar de ser pequentildeo es

coherente si se compara con el comportamiento del paraacutemetro de transferencia de

energiacutea 119876 en funcioacuten de la concentracioacuten ya que al aumentar la concentracioacuten del ion

activador no hay un aumento significativo del paraacutemetro 119876

414 Meacutetodo de Parent

Mediante el software FORECE 20 se simularon las respectivas emisiones de las

fases dopadas usando el meacutetodo de Parent El comportamiento de las emisiones

simuladas se realizoacute para los iones 1198841198873+ y la emisioacuten del complejo 11988211987466minus en la matriz

esto en funcioacuten de la concentracioacuten de la tierra rara utilizando los datos obtenidos del

anaacutelisis del modelo de Inokuti-Hirayama Los resultados se muestran a continuacioacuten

Fig 47 Comportamiento simulado (izquierda) y experimental (derecha) de la emisioacuten en funcioacuten de la

concentracioacuten de ion Yb3+ En azul emisioacuten de la matriz y en negro emisioacuten del ion activador

La simulacioacuten de las emisiones y los datos experimental en funcioacuten de la

concentracioacuten muestran una tendencia similar pero no son realmente comparables el

descenso de la emisioacuten experimental de la matriz es una caiacuteda raacutepida y luego discreta

mientras que el aumento de la emisioacuten experimental de ion activador es discreta y luego

raacutepida a diferencia de la simulacioacuten que muestra procesos constantes en el aumento y

descenso de las emisiones por lo tanto el modelo presentan una idea de lo que ocurre

pero no da respuesta clara a los procesos de transferencia de energiacutea entre la matriz

oacutepticamente activa y el ion activador

415 Reflectancia difusa UV-visible

Las medidas de reflectancia difusa UV-visible se realizaron para estimar el

bandgap oacuteptico (Eg) de las fases los resultados se muestras a continuacioacuten

Fig 48 Reflectancia difusa UV-visible de Y2-xYbxWO6 fase monocliacutenica

El valor obteniendo para la matriz 11988421198821198746 monocliacutenica de 300 eV y para el resto

de las fases estudiada los valores se muestran a continuacioacuten en la Tabla 44 Estos

valores fueron estimados utilizando el meacutetodo de Tauc91

Tabla 44 Valores bandgap fases Y2-xYbxWO6 monocliacutenicas

119936119939120785+ Y198

119916119944(119942119933) 337 321 311 306

Se puede observar que el bandgap decrece a medida que aumenta la

concentracioacuten de ion activador

416 Coordenadas colorimeacutetricas CIE-1931

Utilizando el software FORCE 20 se procesaron los espectros de emisioacuten de las

fases y asiacute se calcularon las coordenadas colorimeacutetricas seguacuten los paraacutemetros CIE-1931

con esto se caracterizoacute el color de las fases estudiadas una herramienta maacutes para

dilucidar de mejor manera cuaacutel es el material luminiscente maacutes adecuado para las CSSC

Las coordenadas calculadas se informan en la Tabla 45

Tabla 45 Coordenadas colorimeacutetricas CIE-1931 para Y2-xYbxWO6

Muestra Y198

119961 019 019 019 019 119962 023 023 023 023

No se observa cambio en el color observado a medida que variacutea la concentracioacuten

de ion 1198841198873+ en las muestras las coordenadas para esta fase comprenden al color cian

en el CIE al igual que la matriz monocliacutenica tal como se muestra en Fig 49

Fig 49 Esquema de coordenadas CIE para las fases monocliacutenicas de formula general Y2-xRExWO6

Para dilucidar el mecanismo de desactivacioacuten radiativa de las fases sintetizadas se

registroacute la intensidad de la emisioacuten en funcioacuten de la energiacutea de la fuente de excitacioacuten

Para el registro de esto se excitoacute a 300nm monitoreando la emisioacuten a 980nm El ajuste

lineal de la dependencia del logaritmo de intensidad en funcioacuten de la potencia de la

laacutempara expresado en miliamperimer (mA) para la muestra optimizada

1198841981198841198870021198821198746 (ver Fig 410) muestra un valor de pendiente igual a 091 con esto se

puede afirmar que el proceso de desactivacioacuten radiativa corresponde a un proceso de

desplazamiento descendente6992 donde un fotoacuten de alta energiacutea excita la muestra y se

emite un fotoacuten de menor energiacutea

Fig 410 Intensidad emitida respecto al voltaje producido por la fuente de excitacioacuten para el ion Yb3+ en la fase

monocliacutenica Y198Yb002WO6

42 Y2-xSmxWO6 fases monocliacutenicas con ion activador

samario

Al estudiar los espectros de emisioacuten de las fases 1198842minus1199091198781198981199091198821198746 se aprecian las

transiciones caracteriacutesticas93ndash95 del ion 1198781198983+ en la configuracioacuten 41198915 estas transiciones

se informan en la Tabla 46 y los espectros se reportan en la Fig 411

Tabla 46 Transiciones f-f del ion Sm3+

Ion Transicioacuten 120640(nm)

119930119950120785+ 119918120787 120784frasl120786 rarr 119923119947

120784119956+120783

1198665 2frasl4 rarr 1198675 2frasl

rarr 11986711 2frasl6

1198665 2frasl4 rarr 1198655 2frasl 6

565119899119898

612119899119898

655119899119898

708119899119898

798119899119898

887119899119898

956119899119898

Fig 411 Espectro de emisioacuten foacutesforos Y2-xSmxWO6 longitud de excitacioacuten 300nm

Al estudiar las muestras dopadas con ion 1198781198983+ se observa la emisioacuten ancha y

centrada proacutexima a 450nm correspondiente al complejo 11988211987466minus la cual cambia su

intensidad al variar la cantidad de ion 1198781198983+ conjunto a esto se observan las

transiciones93ndash95 119891 rarr 119891 del ion activador ( 11986652frasl

4 rarr 1198671198956 1198665

2frasl4 rarr 119865119895

6 ) La intensidad

maacutexima de ion activador corresponde a la especie dopada en un 3 de 1198781198983+

correspondiente a la fase 1198841941198781198980061198821198746

El comportamiento de la emisioacuten 11986652frasl

4 rarr 11986772frasl

6 (612nm) y la emisioacuten de los iones

11988211987466minus (450nm) en funcioacuten de la concentracioacuten de ion 1198781198983+ se muestra en la Fig 412

el espectro exhibe un maacuteximo para la emisioacuten del ion activador en la fase

1198841941198781198980061198821198746 de igual forma se observa que al aumentar la concentracioacuten de ion

activador la emisioacuten de la matriz decrece

Fig 412 Comportamiento experimental de la emisioacuten respecto a la concentracioacuten de ion Sm3+ En azul la emisioacuten

Para registrar el espectro de excitacioacuten se hizo el registro a la longitud de onda

de 612nm que correspondiente a la transicioacuten 11986652frasl

6 para la fase

1198841941198781198980061198821198746 (Fig 413) El espectro se compone de dos partes la banda ancha de T-

C entre 200 a 350nm debido a las transferencias 1198742minus minus 1198781198983+ y 1198742minus minus 1198826+ y las bandas

ente 350nm y 550nm se atribuyen a las transiciones del ion 1198781198983+ Se observa como la

emisioacuten estaacute gobernada por la banda de T-C frente a las transiciones 119891 rarr 119891

Fig 413 Espectro de excitacioacuten foacutesforos Y194Sm006WO6 fase monocliacutenica con longitud de emisioacuten de 612nm

Para evaluar la sensibilizacioacuten de la matriz hacia el ion 1198781198983+ se calculoacute la

eficiencia de transferencia de energiacutea (120578119864119879) y la eficiencia del ion activador respecto a la

matriz (1205781198771198643+) para esto se utilizaron los espectros de emisioacuten corregidos Los resultados

se informan en la Tabla 47

monocliacutenicas de formula Y2-xSmxWO6

119930119950120785+ 120636119916119931 () 120636119930119950120785+ ()

WO6 415 1248

WO6 716 992

WO6 858 584

WO6 865 251

WO6 888 225

De los datos obtenidos se observa que la trasferencia de energiacutea 11988211987466minus minus 1198781198983+

se ve favorecida al aumentar la cantidad de ion 1198781198983+ La maacutexima eficiencia de emisioacuten

del ion activador es para la fase 1198841981198781198980021198821198746 luego de esto decrece lo que no se

refleja experimentalmente (Fig 412) por lo tanto la transferencia matriz-ion activador

no es el uacutenico proceso que excita al ion activador para producir la emisioacuten Esto es

coherente al analizar el espectro de excitacioacuten (Fig 413) donde se observa que la

emisioacuten del ion activador estaacute gobernada por la excitacioacuten de la banda de transferencia

de carga y las transiciones 119891 rarr 119891 del ion activador

Se registraron las curvas de decaimiento de emisioacuten con el fin de analizar el

comportamiento del ion activador en los foacutesforos formados Se estudioacute el

comportamiento de la banda de emisioacuten a 612nm al utilizar una longitud de excitacioacuten

de 300nm Las curvas obtenidas se ajustaron al modelo de Inokuti-Hirayama En este

estudio se debioacute contemplar la presencia de migracioacuten (119882119863) para un mejor ajuste al

modelo lo que evidencia procesos dador-dador en estas fases

Fig 414 a) Curva de decaimiento de emisioacuten para las fases monocliacutenicas de formula general Y2-xRExWO6

excitadas a 300nm y seguimiento a 612nm b) en liacutenea amarilla punteada se muestra el ajuste al modelo de

Inokuti-Hirayama c) en liacutenea negra punteada se muestra la perdida de la linealidad producto de procesos de

transferencia

En la Fig 414 se muestra los registros obtenidos en Fig 414-a se informa el

comportamiento de las curvas las cuales a medida que aumentan la concentracioacuten de

ion activador decaen maacutes raacutepido En Fig 414-b se muestra el ajuste de las curvas

utilizando el modelo de Inokuti-Hirayama el cual se ajusta de buena manera a cada una

de ellas los resultados del ajuste se informan en la Tabla 48 En el Fig 414-c se presenta

la intensidad de la emisioacuten estudiada en escala logariacutetmica con esto se hace notar que a

medida que aumenta la concentracioacuten de ion 1198781198983+ se pierde la linealidad en la emisioacuten

indicando la presencia de transferencia de energiacutea en el proceso

Tabla 48 Ajuste de las curvas de decaimiento al modelo de Inokuti-Hirayama

1198680 119876 119882119863 1205942(10-5) 1198772

1198841981198781198980021198821198746 105 0579 0626 0913 09998

1198841941198781198980061198821198746 106 0841 0704 139 09997

1198841901198781198980101198821198746 108 112 0764 193 09995

1198841861198781198980141198821198746 109 137 0893 232 09994

1198841821198781198980181198821198746 110 143 0853 245 09993

Para realizar el ajuste al modelo de Inokuti-Hirayama se utilizoacute la curva de menor

concentracioacuten de ion 1198781198983+ y asiacute determinar el tiempo de vida intriacutenseco esto debido a

que a menor concentracioacuten de ion activador los procesos de transferencia son menores

El tiempo de vida intriacutenseco determinado fue de 267ms con este valor se ajustaron las

curvas en la zona de caiacuteda encontrando asiacute los valores del paraacutemetro 119876 y 119882119863 para cada

El comportamiento del paraacutemetro de transferencia 119876 se muestra en la Fig 415

se observa que eacuteste aumenta a medida que aumenta la concentracioacuten de ion activador

esto es debido a que al aumentar la concentracioacuten aumentan los procesos de

transferencia electroacutenica El ajuste lineal muestra que el intercepto no estaacute en el origen

lo que indica que a concentracioacuten cero de ion 1198781198983+ existen transferencias de energiacutea

Lo que estaacute fuera de la interpretacioacuten de este modelo

Fig 415 Comportamiento de Q respecto a la concentracioacuten de Sm3+ en las fases monocliacutenicas de formula general

Y2-xSmxWO6

El comportamiento de 119882119863 respecto a la concentracioacuten de ion 1198781198983+ se ilustra en

la Fig 416 Encontrando que este crece a medida que aumenta la cantidad de ion

activador hasta un maacuteximo para luego empezar a decrecer lo que nos indica que ademaacutes

de la transferencia 11988211987466minus minus 1198781198983+ tambieacuten existe un grado de transferencia 1198781198983+ minus

1198781198983+ donde el ion activador tambieacuten funciona como dador presentando un valor

maacuteximo en la fase 1198841861198781198980141198821198746

Fig 416 Comportamiento de WD respecto a la concentracioacuten de Sm3+ en las fases monocliacutenicas de formula

general Y2-xSmxWO6

Para determinar la distancia critica 1198770 entre los iones 1198781198983+ se igualo 119862

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

esto se muestra en la Fig 417 obteniendo un valor de 465Å

concentracioacuten de Sm3+ en las fases monocliacutenicas de formula general Y2-xSmxWO6

Conociendo este valor se determinoacute el paraacutemetro de transferencia de energiacutea

entre el dador y aceptor 119862119863119860 y la concentracioacuten critica 1198620 A pesar de ser pequentildeo el

valor de 119862119863119860 al estudiar el comportamiento del valor de 119876 respecto a la concentracioacuten

el aumento no es significativo cuando aumenta la cantidad de ion Los valores de 119862119863119860 y

1198620 son semejantes a los reportados96 y son semejantes a los determinados en el ion antes

estudiado (1198841198873+) y los resultados se informan en la Tabla 49

Tabla 49 Paraacutemetros R0 CDA y C0 para cada ion Sm3+

119930119950120785+

119929120782(Å) 465

119914119915119912 (119940119950120788

119956frasl ) 378 ∙ 10minus42

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 237 ∙ 1021

Para simular el comportamiento de la emisioacuten en funcioacuten de la concentracioacuten

mediante el modelo de Parent se utilizoacute el software FORECE 20

Como se observa en la Fig 418 la simulacioacuten de la emisioacuten en funcioacuten de la

concentracioacuten y el comportamiento experimental en funcioacuten de la concentracioacuten se

asemejan entre siacute en forma pero difieren en el maacuteximo y la forma de la caiacuteda de la

emisioacuten del ion activador

concentracioacuten de ion Sm3+ En azul emisioacuten de la matriz y en negro emisioacuten del ion activador

El comportamiento de la emisioacuten de la matriz se ajusta de buena manera a la

simulacioacuten pero la emisioacuten del ion activador difiere El maacuteximo experimental fue al 3

de ion activador mientras que la simulacioacuten es de 45 en concentracioacuten de ion

activador Otra diferencia es que se observa es la fuerte caiacuteda luego del maacuteximo en la

emisioacuten experimental mientras que en la curva simulada presenta suave caiacuteda esto

puede deberse a que el modelo de Parent no contempla la migracioacuten entre ion activador

ndash ion activador Este decaimiento de la curva se puede atribuir a un proceso no radiativo

lo cual hariacutea que decaiga maacutes raacutepidamente la intensidad de la emisioacuten

Para estimar el bandgap oacuteptico (Eg) se realizaron las medidas de reflectancia

difusa UV-visible de cada una de las fases estudiadas Fig 419

Fig 419 Reflectancia difusa UV-visible de Y2-xSmxWO6 fase monocliacutenica

En la Tabla 410 se informa el valor obteniendo para la matriz 11988421198821198746

monocliacutenica de 300 eV y las fases antes estudiadas Al estudiar estos valores se observa

que a medida que aumenta la concentracioacuten de ion activador el bandgap crece

Tabla 410 Valores bandgap fases Y2-xSmxWO6 monocliacutenicas

119930119950120785+ Y198

119916119944(119942119933) 340 349 352 355 358

Utilizando el software FORCE 20 se procesaron los espectros de emisioacuten con el

fin de caracterizar el color Las coordenadas colorimeacutetricas seguacuten los paraacutemetros CIE-

1931 se informan en la Tabla 411

Tabla 411 Coordenadas colorimeacutetricas CIE-1931 para Y2-xSmxWO6

Muestra Y198

119961 035 046 049 052 052 119962 029 032 033 034 034

Dependiendo de la concentracioacuten de ion 1198781198983+ en las muestras las coordenadas

variacutean seguacuten se muestra en la Fig 420

Fig 420 Esquema de coordenadas CIE para las fases monocliacutenicas de formula general Y2-xSmxWO6

Con el fin de dilucidar el mecanismo de desactivacioacuten se estudioacute la variacioacuten de

la intensidad de emisioacuten en funcioacuten de la energiacutea de la fuente de excitacioacuten La graacutefica

obtenida se muestra en la Fig 421

Fig 421 Intensidad emitida respecto al voltaje producido por la fuente de excitacioacuten a 300nm y se siguioacute la

emisioacuten a 612nm para el ion Sm3+ en la fase monocliacutenica Y194Sm006WO6

El ajuste lineal de la dependencia del logaritmo de intensidad en funcioacuten de la

potencia de la laacutempara expresado en miliamperios (mA) para la fase 1198841941198781198980061198821198746

muestra un valor de pendiente igual a 097 Con esto se puede afirmar que el proceso de

desactivacioacuten radiativa corresponde a un proceso de desplazamiento descendente6992

donde un fotoacuten de alta energiacutea excita la muestra y se emite un fotoacuten de menor energiacutea

43 Y2-xEuxWO6 fases monocliacutenicas con ion activador

europio

431 Microscopia electroacutenica de barrido

El estudio de la morfologiacutea de la muestra se realizoacute a traveacutes de la teacutecnica de

microscopiacutea electroacutenica de barrido

La imagen indica la tendencia a formar aglomerados (Fig 422)

Fig 422 Fotografiacutea de microscopia electroacutenica de barrido para la fase Y186Eu014WO6 sintetizada mediante

reaccioacuten en estado soacutelido

Mediante la teacutecnica de espectroscopia de dispersioacuten de rayos-x realizada al

momento de registrar la imagen anterior se corroboroacute la presencia de los elementos

que conforman la fase estudiada 1198841861198641199060141198821198746 El resultado se muestra en la Fig 423

Fig 423 Espectro de dispersioacuten de rayos x para la fase Y186Eu014WO6

En la figura anterior se observa la presencia de todos los elementos

pertenecientes a la fase estudiada viendo una coherencia en las bandas de maacutes intensas

respecto a los elementos mayoritarios esperados

432 Anaacutelisis teacutermico

Para estudiar la estabilidad teacutermica de la fase formada se realizoacute un anaacutelisis

teacutermico diferencial (DSC) y un anaacutelisis teacutermico gravimeacutetrico (TG) ambos medidos de

forma simultaacutenea

Fig 424 Anaacutelisis teacutermico diferencial (DSC) en liacutenea roja y el anaacutelisis termogravimeacutetrico (TG) de color azul para la

fase Y186Eu014WO6 sintetizada por reaccioacuten en estado soacutelido

En anaacutelisis DSC no muestra cambio de fase en el rango de temperatura

estudiado De manera similar en el anaacutelisis TG no presenta peacuterdida de masa con lo que

se puede afirmar que la muestra es estable en todo el rango de temperatura estudiado

En la Fig 425 se muestran los espectros de emisioacuten para las fases 1198842minus1199091198641199061199091198821198746

monocliacutenica donde se pueden aprecian las transiciones caracteriacutesticas para la

configuracioacuten 41198916 del ion 1198641199063+ las cuales se informan en la Tabla 412

Fig 425 Espectro de emisioacuten foacutesforos Y2-xEuxWO6 longitud de excitacioacuten 300nm

Tabla 412 Transiciones f-f del ion Eu3+

119916119958120785+ 119915120782120787 rarr 119923119947

120784119956+120783

11986305 rarr 1198650

11986305 rarr 1198651

11986305 rarr 1198652

11986305 rarr 1198653

11986305 rarr 1198654

535119899119898

590119899119898

610119899119898

655119899119898

704119899119898

Al estudiar las muestras dopadas con ion 1198641199063+ se presenta el maacuteximo de emisioacuten

en la concentracioacuten de 7 correspondiente a la fase 1198841861198641199060141198821198746 Adicional a las

transiciones 119891 rarr 119891 del ion activador estaacute presente una emisioacuten ancha y centrada

alrededor de 450nm emisioacuten correspondiente al complejo 11988211987466minus la cual disminuye su

intensidad en funcioacuten del aumento de la concentracioacuten de ion activador En el inserto de

la Fig 425 se puede observar como decrece la emisioacuten a 450nm al incrementar el

porcentaje de 1198641199063+en las muestras En la Fig 426 queda de manifiesto el efecto de

sensibilizacioacuten de la matriz al ion europio ya que a medida que decrece la intensidad de

emisioacuten de la matriz aumenta la del ion activador

Fig 426 Comportamiento experimental de la emisioacuten respecto a la concentracioacuten de ion Eu3+ En azul emisioacuten de

la matriz y en negro emisioacuten del ion activador

En la Fig 427 se muestra el espectro de excitacioacuten para las fases optimizada

1198841861198641199060141198821198746 este espectro se obtuvo mediante el registro de la intensidad de

emisioacuten del ion 1198641199063+ a 610nm transicioacuten 1198630 ⟶5 11986527 El espectro de excitacioacuten

contiene las transiciones 4119891 rarr 4119891 del ion activador55709798 ( 11986570 rarr 1198715

6 11986570 rarr 1198635

11986570 rarr 1198635

2) ademaacutes de estas transiciones se presenta una banda ancha e intensa

centrada cerca de 280nm la cual consiste en las bandas de transferencia de carga

debido a la interaccioacuten 1198742minus minus 1198641199063+ y 1198742minus minus 1198826+ Una caracteriacutestica interesante de la

banda de transferencia de carga es su caiacuteda en el rango UV cercano que es similar a la

observada en espectros de excitacioacuten para algunos vanadatos55

Fig 427 Espectro de excitacioacuten de los foacutesforos Y2-xEuxWO6 fase monocliacutenica con longitud de emisioacuten de 610nm

Al analizar la zona de excitacioacuten de los iones 1198641199063+ se desprende que estaacuten

gobernadas tanto por las transiciones 119891 rarr 119891 y por la banda de transferencia de carga

1198742minus minus 1198641199063+ y 1198742minus minus 1198826+ esta uacuteltima siendo la maacutes importante en el proceso de

emisioacuten lo que refuerza el hecho de la transferencia de energiacutea 11988211987466minus minus 1198641199063+

Para estimar el efecto de la sensibilizacioacuten de la matriz hacia el ion 1198641199063+ se

calculoacute la eficiencia de transferencia de energiacutea (120578119864119879) y la eficiencia del ion activador

respecto a la matriz (1205781198771198643+) utilizando los espectros de emisioacuten corregidos Los

resultados se muestran en la Tabla 413

Tabla 413 Eficiencia de transferencia de energiacutea y eficiencia cuaacutentica para la fase monocliacutenica

119916119958120785+ 120636119916119931 () 120636119916119958120785+ ()

WO6 893 277

WO6 911 475

WO6 948 631

WO6 966 612

De los resultados se desprende que a medida que aumenta la cantidad de ion

1198641199063+ la trasferencia de energiacutea 11988211987466minus minus 1198641199063+ se ve favorecida siendo esta mayor que

las encontradas en los iones previamente estudiados (1198781198983+ y 1198841198873+)

Al analizar la eficiencia del ion activador respecto a la matriz la mejor eficiencia

se registroacute en la fase 1198841861198641199060141198821198746 lo cual coincide con lo estudiado

experimentalmente Fig 426 por lo tanto en el proceso luminiscente del ion activador

la transferencia de energiacutea matriz-ion activador debe ser completa sin perdidas no

radiativas

Con el fin de analizar el comportamiento de ion activador en los foacutesforos

formados se registraron las curvas de decaimiento de emisioacuten para esto se monitoreo

la banda de emisioacuten de 704nm al ser excitadas las muestras a una longitud de onda de

300nm Los resultados obtenidos se ajustaron al modelo de Inokuti-Hirayama

Fig 428 a) Curva de decaimiento de emisioacuten para las fases monocliacutenicas de formula general Y2-xEuxWO6

excitadas a 300nm y seguimiento a 704nm b) Acercamiento a la zona inicial de las curvas c) en liacutenea amarilla

punteada se muestra el ajuste al modelo de Inokuti-Hirayama en la zona de caiacuteda de las curvas c) intensidades

expresadas en escala logariacutetmica

En la Fig 428 se muestran el registro de las curvas de decaimiento en la Fig 428-

a se observa como a medida que aumenta la concentracioacuten de ion activador el

decaimiento se vuelve maacutes raacutepido lo que es coherente ya que a mayor concentracioacuten

mayor deben ser las interacciones presentes En la Fig 428-b se muestra una ampliacioacuten

a la zona inicial de la curva de decaimiento donde observa una subida al inicio y luego el

descenso lo que se conoce como risetime esto es producto del mayor tiempo que tarda

en poblarse el nivel emisor En la Fig 428-c se muestra el ajuste de las curvas utilizando

el modelo de Inokuti-Hirayama el cual se realizoacute soacutelo en la zona de caiacuteda luego del

risetime Los paraacutemetros ajustados se informan en la Tabla 414 En la Fig 428-d se

presenta la zona de caiacuteda de las curvas en escala logariacutetmica esto para ver si hay perdida

de la linealidad lo cual no se aprecia en este grupo fases estudiadas

1198680 119876 1205942 middot 10minus5 1198772

1198841981198641199060021198821198746 102 00267 104 09998

1198841941198641199060061198821198746 104 00856 0977 09998

1198841861198641199060141198821198746 104 0115 0913 09999

1198841821198641199060181198821198746 106 0193 186 09997

El ajuste al modelo de Inokuti-Hirayama se realizoacute utilizando la curva del menor

dopaje de ion 1198641199063+ con el fin de determinar el tiempo de vida intriacutenseco esto debido

a menor concentracioacuten de ion activador menores seraacuten los procesos de transferencias

de energiacutea presentes El tiempo de vida intriacutenseco es de 0853ms Con este valor se

ajustaron las curvas en la zona de caiacuteda encontrando asiacute los valores del paraacutemetro 119876

para cada una

En la Fig 429 se muestra el comportamiento del paraacutemetro de transferencia 119876

del ion 1198641199063+ donde se observa que a medida que la concentracioacuten del ion activador

aumenta el paraacutemetro aumenta esto quiere decir a mayor cantidad de ion activador

mayor es el grado de transferencia de energiacutea en la muestra El ajuste lineal muestra que

el intercepto de este parte desde el origen descartando asiacute la presencia de interacciones

que el modelo no contemple tales como la formacioacuten de clusters

Fig 429 Esquema de Q vs Concentracioacuten de Eu3+

Con el fin de calcular el radio critico 1198770 se igualoacute 119862

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

el ajuste de esto se

muestra en la Fig 430 obteniendo asiacute un valor de 1198770 igual a 248Å

concentracioacuten de Sm3+ en las fases monocliacutenicas de formula general Y2-xEuxWO6

Conociendo el radio critico se determinoacute el valor de 119862119863119860 y 1198620 para el ion 1198641199063+

valores informados en la Tabla 415 El valor de 119862119863119860 a pesar de ser pequentildeo es coherente

si se contrasta con el comportamiento del paraacutemetro de transferencia de energiacutea 119876

respecto a la concentracioacuten ya que al aumentar la concentracioacuten del ion activador

aumenta 119876 pero no de forma significativa adicional a esto este valor de 119862119863119860 y 1198620 son

similar a los reportado en literatura por Xinmin Zhang y colaboradores98 en otra matriz

Tabla 415 Paraacutemetros R0 CDA y C0 para cada ion Eu3+

119916119958120785+

119929120782(Å) 248

119914119915119912 (119940119950120788

119956frasl ) 273 ∙ 10minus43

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 157 ∙ 1022

Utilizando el software FORECE 20 se simuloacute el comportamiento de la emisioacuten en

funcioacuten de la concentracioacuten como lo plantea Parent

concentracioacuten y el comportamiento experimental en funcioacuten de la concentracioacuten es

concordante entre siacute ambas alcanzan el maacuteximo de emisioacuten del ion activador cuando la

concentracioacuten es igual al 7 de europio correspondiendo a la fase 1198841861198641199060141198821198746 tal

como se registroacute experimentalmente En ambos casos la emisioacuten del ion activador es

gradual hasta llegar al maacuteximo luego de esto se presenta una suave disminucioacuten De

igual forma la emisioacuten correspondiente a la matriz disminuye gradualmente Con esto

se puede afirmar que el modelo antes planteado da explicacioacuten a los procesos de

transferencia de energiacutea entre la matriz oacutepticamente activa y el ion activador

concentracioacuten de ion Eu3+ En azul emisioacuten de la matriz y en negro emisioacuten del ion activador

difusa UV-visible de cada una de las fases estudiadas las que se muestran en la siguiente

figura

Fig 432 Reflectancia difusa UV-visible de Y2-xEuxWO6 fase monocliacutenica

En la Tabla 416 se informan los valores de las fases antes estudiadas mientras

que el valor obteniendo para la matriz 11988421198821198746 es de 300 eV

Tabla 416 Valores bandgap fases Y2-xEuxWO6 monocliacutenicas

119916119958120785+ Y198

119916119944(119942119933) 328 321 319 318

La caracterizacioacuten del color se realizoacute utilizando el software FORCE 20 mediante

el cual se procesaron los espectros de emisioacuten con el fin de obtener los paraacutemetros CIE-

1931 Los valores de las coordenadas x e y para cada una de las fases estudiadas se

detalla en la Tabla 417

Tabla 417 Coordenadas colorimeacutetricas CIE-1931 para Y2-xEuxWO6

119916119958120785+ Y198

119961 051 058 062 063 119962 032 033 034 034

A medida que aumenta la concentracioacuten de ion 1198641199063+ en las muestras las

coordenadas colorimetriacuteas se desplazan tal como se muestra en Fig 433

Fig 433 Esquema de coordenadas CIE para las fases monocliacutenicas de formula general Y2-xEuxWO6

Para dilucidar el tipo de desactivacioacuten radiativa se registroacute la intensidad de la luz

emitida en funcioacuten de la energiacutea de la fuente de excitacioacuten (ver Fig 434) donde se excitoacute

a 300nm y se siguioacute la emisioacuten a 610nm El ajuste lineal de la dependencia del logaritmo

de intensidad en funcioacuten de la potencia de la laacutempara expresado en logaritmo de

miliamperios (mA) para la muestra optimizada 1198841861198641199060141198821198746 muestra un valor de

pendiente igual a 102 Con esto se puede afirmar que el proceso de desactivacioacuten

radiativa corresponde a un proceso de desplazamiento descendente6992 donde un fotoacuten

de alta energiacutea excita la muestra y se emite un fotoacuten de menor energiacutea

Fig 434 Intensidad de luz emitida vs Voltaje de la fuente de excitacioacuten

5 Co-dopadas con ion Bi3+

Fases optimizadas y co-dopadas

51 De la estructura para las fases Y2-x-yRExBiyWO6

Una vez obtenidas las fases optimizadas para cada ion activador se procedioacute a

estudiar las propiedades oacutepticas al incorporar ion 1198611198943+ Obteniendo compuestos de

formula general 1198842minus119909minus1199101198771198641199091198611198941199101198821198746 donde 119910 es 002 004 119910 006 de acuerdo con los

resultados obtenidos anteriormente Los registros de los difractogramas se muestran en

la Fig 51

Fig 51 Difractograma de polvo para fases co-dopadas con ion Bi3+ monocliacutenicas optimizadas

Estos resultados se muestran que las fases sintetizadas mediante la reaccioacuten en

estado soacutelido al incorporar el ion 1198611198943+ son isoestructurales con su respectiva fase

optimizada es decir cristalizan en el sistema monocliacutenico ya descrito para la fase 11988421198821198746

En estas fases tampoco se observan impurezas presentes

Una vez sintetizadas las muestras se registraron las propiedades oacutepticas para este

esto se registraron los espectros de emisioacuten los cuales se muestran en la Fig 52

Fig 52 Espectro de emisioacuten foacutesforos co-dopados con ion Bi3+ (negro rojo y verde) en azul foacutesforo optimizado sin

co-dopar longitud de excitacioacuten 300nm

En cada uno de estos espectros se observoacute que la intensidad de la emisioacuten

disminuye al incorporar ion 1198611198943+ indicando distintos procesos en la emisioacuten de estos

foacutesforos

Al estudiar la regioacuten cercana a 450nm en estas fases se observa un

desplazamiento a longitudes de onda mayor de las fases co-dopadas con ion 1198611198943+

respecto a las sin co-dopar Este desplazamiento se puede atribuir a la emisioacuten

caracteriacutestica del ion ion bismiuto100101 ver Fig 53 Se puede inferir que la emisioacuten

independiente del ion 1198611198943+ compite con los procesos de emisioacuten de los iones

activadores (1198641199063+ 1198781198983+ 119890 1198841198873+)

co-dopar zona comprendida entre 350 a 575nm

Se registraron los espectros de excitacioacuten de las fases co-dopadas realizando el

seguimiento a los iones activadores el registro de estos espectros se comparoacute con las

fases optimizadas y con la incorporacioacuten de 1198611198943+ tal como se muestra en la Fig 54

Fig 54 Espectro de excitacioacuten de fases optimizadas sin co-dopar (izquierda) y co-dopadas con ion Bi3+ (derecha)

Cuando estaacute presente el ion co-dopante se observa una nueva banda cercana a

los 330nm102103 la cual se puede atribuir a banda de transferencia de carga 1198611198943+ minus 1198742minus

Con lo estudiado hasta ahora y con la informacioacuten de los espectros de emisioacuten y

excitacioacuten se puede afirmar que el ion 1198611198943+ no transfiere energiacutea al ion activador Es

posible postular que al incorporar el agente co-dopante los procesos de emisioacuten de los

iones compiten entre siacute no favoreciendo la emisioacuten total de las muestras por lo tanto

la incorporacioacuten del ion no favorece la emisioacuten de los foacutesforos inorgaacutenicos propuestos

en el rango visible del espectro por lo que se descarta su utilizacioacuten como conversores

de energiacutea en celdas solares sensibilizadas por colorantes

6 Dispositivo

Celdas solares sensibilizadas por colorantes

61 Fase Y186Eu014WO6 depositada con TiO2 sobre vidrios

611 Caracterizacioacuten de los vidrios

El estudio comparativo de cada una de las fases dopadas indica que el foacutesforo con

mejor posibilidad para ser utilizado en la celda sensibilizada por colorante fue la fase

1198841861198641199060141198821198746 En la Fig 61 se muestra el difractograma de 1198791198941198742 donde se ha

incorporado 1198841861198641199060141198821198746 en distintas proporciones formando una mezcla fiacutesica

Fig 61 Difractogramas de mezcla de TiO2 y Y186Eu014WO6 depositado en vidrios Difractograma rojo (superior)

foacutesforo puro Difractograma verde (inferior) oxido de titanio puro Difractogramas negros mezclas de foacutesforo y

oacutexido de titanio depositados en vidrios

A medida que aumenta la cantidad de foacutesforo en la mezcla empieza a aparecer unos

maacuteximos cercanos a 29deg en escala de 2θ del difractograma En la Fig 62 se muestra un

estudio detallado de la zona comprendida entre 27deg y 30deg en escala de 2θ

correspondientes a los planos de la fase 1198841861198641199060141198821198746 en la mezcla fiacutesica

Fig 62 Acercamiento de difractogramas entre 27 a 30 grados Difractograma rojo (superior) foacutesforo puro

Difractograma verde (inferior) oxido de titanio puro Difractogramas negros mezclas de foacutesforo y oacutexido de titanio

depositados en vidrios

612 Espectros de emisioacuten de los foacutesforos en vidrios

Los espectros de emisioacuten se registraron excitando los fotoaacutenodos con radiacioacuten

de 300nm y realizando un barrido en las emisiones desde 350nm a 750nm como se

muestra en la Fig 63 La maacutexima emisioacuten se alcanzoacute cuando la mezcla

1198791198941198742 1198841861198641199060141198821198746 esta en la proporcioacuten 100 25 (25 de foacutesforo en masa) Por esta

razoacuten se elige esta mezcla para montar los dispositivos

Fig 63 Espectro de emisioacuten de la mezcla de TiO2 y Y186Eu014WO6 depositado en vidrios longitud de excitacioacuten

613 Reflectancia difusa UV-visible de los foacutesforos en vidrios

Con el propoacutesito de comparar el ancho de absorcioacuten (Eg) de 1198791198941198742 puro y en

relacioacuten con 1198791198941198742 mezclado con el foacutesforo 1198841861198641199060141198821198746 se analizoacute el espectro de

reflectancia difusa Fig 64 El valor de Eg para el 1198791198941198742 es de 313 eV en tanto que

1198791198941198742 1198841861198641199060141198821198746 muestra un valor de 314eV

Fig 64 Reflectancia difusa UV-visible de TiO2Y2-xEuxWO6 (derecha liacutenea roja) y de TiO2 (izquierda liacutenea azul)

614 Superficie de los foacutesforos en vidrios

El anaacutelisis de la superficie de los fotoaacutenodos de 1198791198941198742 y 1198791198941198742 1198841861198641199060141198821198746 fue

realizado por microscopia electroacutenica de barrido (MEB) y microscopia de fuerza atoacutemica

(MFA) Este anaacutelisis muestra que en el aacutenodo con fase dopada presenta una disminucioacuten

del nuacutemero de poros respecto al 1198791198941198742 puro lo mismo se pudo apreciar en las imaacutegenes

MFA (ver Fig 65)

Fig 65 Vidrios sinterizados MEB con la mezcla de TiO2 sin fosforo (a) y con fosforo (b) MFA con la

mezcla de TiO2 sin fosforo (c) y con fosforo (d)

62 Colorante

Se analizoacute la cantidad de colorante absorbido por los fotoaacutenodos de las celdas

solares sensibilizadas por colorantes Este es un factor importante ya que la cantidad

de colorante absorbido tiene incidencia en la eficiencia de la celda104

El anaacutelisis del colorante absorbido se realizoacute mediante espectroscopia de

absorcioacuten UV-Vis El colorante es removido del fotoaacutenodo mediante inmersioacuten en

solucioacuten 1M de NaOH Las soluciones obtenidas se estandarizan y se analizan Para

cuantificar la concentracioacuten de colorante se utilizoacute la curva de calibracioacuten que se

muestra en la Fig 66

Fig 66 Curva de calibrado colorante N-719

De esta curva se obtiene el coeficiente de extincioacuten molar valor concordante con

lo reportado en literatura

Los resultados muestran que los fotoaacutenodos preparados con la mezcla

1198791198941198742 1198841861198641199060141198821198746 en proporcioacuten 100 25 absorben menos colorante por centiacutemetro

cuadrado 48 menos de colorante en comparacioacuten al aacutenodo priacutestino En la Tabla 61 se

muestran los resultados de este anaacutelisis

Tabla 61 Concentracioacuten de colorante N-719 por centiacutemetro cuadrado de las muestras analizadas Se sintetizan

dos fotoaacutenodos son fogravesforo y tres sin foacutesforo

Vidrio 119872119900119897

1198881198982

Con foacutesforo ndash A 09middot10-7

Con foacutesforo ndash B 10middot10-7

Sin foacutesforo ndash 1 16middot10-7

En la Fig 67 se muestra que el aacutenodo preparado con la mezcla

1198791198941198742 1198841861198641199060141198821198746 en proporcioacuten 100 25 absorbioacute menos colorante resultado que

va en directa concordancia con el menor nuacutemero de mesoporos observador por

microscopia electroacutenica de barrido

Fig 67 Absorcioacuten espectral de colorante N-719 liberado del fotoaacutenodo con foacutesforo (liacutenea roja) y sin

foacutesforo (liacutenea azul)

7 Evaluacioacuten del dispositivo

71 Curva I-V

Se ensamblan celdas solares sensibilizadas por colorante donde el fotoaacutenodo

contiene 1198791198941198742 puro y otra donde contiene 1198791198941198742 mezclado con el foacutesforo inorgaacutenico

1198841861198641199060141198821198746

La curva I-V de ambas celdas se muestra en la Fig 71

Fig 71 Curva IV para celda con (liacutenea roja) y sin (liacutenea negra y segmentada) foacutesforo Y186Eu014WO6

Como se puede observar en la Fig 71 la eficiencia global de conversioacuten solar a

eleacutectrica (120578) es mayor en el caso de la muestra con foacutesforo lo que evidencia una mayor

generacioacuten de corriente en ese dispositivo Este paraacutemetro aumento en un 258

respecto a la celda sin foacutesforo Igualmente la densidad de corriente de cortocircuito (119869119904119888)

aumento en un 43 La tensioacuten de circuito abierto (119881119900119888) se mantiene en ambas muestras

con y sin foacutesforo

Este anaacutelisis permite obtienen los valores de resistencia serial (119877119904) y resistencia de

derivacioacuten (119877119904ℎ) El valor de 119877119904 depende de los contactos y semiconductores en una

celda convencional mientras que 119877119904ℎ depende de los defectos dentro de la celda Los

valores obtenidos para cada celda se informan en la Tabla 71

Tabla 71 Tabla de Rs y Rsh para las celdas solares sensibilizadas por colorante sin y con foacutesforo Y186Eu014WO6

119878119894119899 1198841861198641199060141198821198746 119862119900119899 1198841861198641199060141198821198746

Rs (Ohmcm2) 108 98

Rsh (Ohmcm2) 2036 1657

Los resultados de la Tabla 71 muestran que la celda con foacutesforo tiene valores

menores de resistencias lo cual es coherente con el valor de corriente de corto circuito

(119869119904119888) obtenido Si la resistencia disminuye mayor nuacutemero de electrones se transportan

y por consecuencia un aumento en la eficiencia

El valor de la resistencia de transporte de carga 119877119862119879 (ver anexo 102) indica que a

menor valor de resistencia de transporte de carga el transporte de electrones seraacute maacutes

raacutepido en consecuencia una mejora en la eficiencia de conversioacuten para el dispositivo

Los valores de 119877119862119879 para la celda con foacutesforo es de 36120570 y para la celda formada soacutelo con

1198791198941198742 es de 48120570 Esto implica que la transferencia de electrones del

1198791198941198742 1198841861198641199060141198821198746 es maacutes eficiente que la del electrodo de 1198791198941198742 priacutestino105106

72 Eficiencia de conversioacuten de fotoacuten incidente IPCE

Tambieacuten se analizoacute la eficiencia de conversioacuten de fotoacuten incidente (IPCE por sus siglas

en ingleacutes incident photon-to-current efficiency) el cuaacutel se calcula conociendo la

corriente producida por la celda solar a una determinada longitud de onda de excitacioacuten

En la Fig 72 se muestra el espectro IPCE para el dispositivo con foacutesforo y sin foacutesforo

Fig 72 IPCE CSSC con foacutesforo (liacutenea roja) y sin foacutesforo (liacutenea azul)

Como se aprecia en la Fig 72 un mayor nuacutemero de fotones son fotoconvertidos en

electricidad en la celda solar sensibilizada por colorante acoplada con el foacutesforo

1198841861198641199060141198821198746

Esto va en coherencia con lo calculado por el paraacutemetro 119885 ver anexo 103 Este

paraacutemetro es un factor que proporciona informacioacuten sobre la eficiencia de la celda solar

respecto a la longitud de onda que se excita La celda modificada presentoacute maacuteximos muy

cercanos a las bandas de excitacioacuten del ion activador demostrando asiacute que es la emisioacuten

del ion activador la responsable en el aumento del valor de IPCE calculado

Este aumento en el IPCE se puede atribuir a la conversioacuten de luz producida por la

presencia del foacutesforo 1198841861198641199060141198821198746 en el fotoelectrodo104 En el rango de 300nm a

hasta aproximadamente 400nm se puede asociar a la excitacioacuten de la banda de

transferencia de carga 1198742minus minus 1198641199063+ y de 400nm a hasta aproximadamente 600nm se

puede asociar a la excitacioacuten producto de las transiciones 11986507 rarr 1198716

5 11986507 rarr 1198631

11986507 rarr 1198632

5 del ion europio La excitacioacuten antes mencionada produce la emisioacuten del ion

1198641199063+ transiciones 11986305 rarr 119865119895

2 La luz convertida es absorbida por el colorante N-719

causando un IPCE maacutes alto107 Estos resultados estaacuten de acuerdo con lo reportado en

literatura donde las capas de foacutesforo inorgaacutenicos se integraraacuten directamente en la

superficie de la CSSC para aumentar la respuesta espectral de la celda108109

Esto demuestra que los fotones producidos por la fase 1198841861198641199060141198821198746 son

aprovechados por el colorante realizando asiacute una mejora en la fotoconversioacuten del

dispositivo lo que estaacute de acuerdo con trabajos previos reportados en literatura110111

Capiacutetulo IV

Conclusiones

8 Conclusiones

Se logroacute la formacioacuten de las fases propuestas esto mediante la reaccioacuten en estado

soacutelido Los resultados obtenidos por difraccioacuten de rayos-X y el posterior anaacutelisis de los

datos obtenidos indica que las fases sintetizadas son isoestructurales entre siacute no se

observaron fases secundarias al comparar los patrones de difraccioacuten experimental con

el patroacuten de difraccioacuten obtenido de la base de datos ICSD Esto uacuteltimo es reforzado por

los anaacutelisis Rietveld

Para cada uno de los foacutesforos inorgaacutenicos sintetizados hay un porcentaje de dopaje

oacuteptimo es decir donde se observa la mejor emisioacuten Estas fases asiacute obtenidas son las

que se utilizan para dopar con bismuto o elegidas como potenciales conversores de

energiacutea en celdas solares sensibilizadas por colorantes

Queda en evidencia que la incorporacioacuten del ion Bi3+ disminuye la intensidad de la

emisioacuten de los foacutesforos sintetizados Este fenoacutemeno nos hace concluir que la presencia

de ion 1198611198943+ genera una serie de procesos competitivos en la emisioacuten de estas fases

Se pudo estudiar las transferencias de energiacutea presentes en las fases a traveacutes de

datos experimentales y modelos teoacutericos ademaacutes de cuantificar coacutemo se modelan las

propiedades de los foacutesforos formados en funcioacuten de la variacioacuten de ion activador Asiacute se

puede entender de mejor manera coacutemo ocurre el fenoacutemeno luminiscente en las fases

formadas

Se logroacute caracterizar el color de la luz emitida de las fases formadas en funcioacuten de

paraacutemetros internacionales como son las coordenadas CEI1931 Con esta informacioacuten se

puede orientar de mejor forma la mezcla foacutesforo antildeadido versus colorante que esteacute

presente en la celda solar sensibilizada por colorante

Se pudo dilucidar el mecanismo de desactivacioacuten radiativa de los foacutesforos formados

resultando ser desplazamiento descendente y en consecuencia un fenoacutemeno de oacuteptica

lineal

Se comproboacute que la luz emitida por los foacutesforos es absorbida por el colorante en la

celda esto gracias al estudio de la eficiencia de conversioacuten de fotoacuten incidente (IPCE) y el

estudio teoacuterico de densidad de corriente fotogenerada donde se muestra el efecto del

foacutesforo en la generacioacuten de corriente de la celda solar

Se comproboacute el efecto positivo de la incorporacioacuten de foacutesforos inorgaacutenicos en celdas

solares sensibilizadas por colorantes donde la eficiencia global de conversioacuten solar a

eleacutectrica (120578) mostroacute una mejora de un 258 al momento de incluir los foacutesforos en la

celda esto respecto a una celda sin la incorporacioacuten

Capiacutetulo V

Referencias anexos y produccio n cientiacute fica

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10 Anexos

101 Fases obtenidas mediante combustioacuten a baja temperatura (CBT)

1011 Siacutentesis mediante combustioacuten a baja temperatura (CBT)

El primer meacutetodo se basa en la reaccioacuten exoteacutermica entre un combustible (glicina

en este caso) y el nitrato de metal En la Fig 101 se muestra el diagrama explicativo del

meacutetodo112113 Cuando se da inicio a la reaccioacuten la liberacioacuten de energiacutea facilita la

formacioacuten del producto en un corto tiempo Debido a que el proceso es exoteacutermico la

mezcla necesita ser calentada a una temperatura mucho menor para la formacioacuten de

fase esto comparando con la reaccioacuten en estado soacutelido Al comparar con otros meacutetodos

hay ventajas como ser muy exoteacutermica eficiencia energeacutetica alta tasa de produccioacuten

buen control de la estequiometria faacutecil manejo menores tiempos de reaccioacuten

Fig 101 Diagrama procedimiento experimental meacutetodo de combustioacuten a baja temperatura

Los precursores utilizados son Y2O3 RE2O3 (RE = Eu3+ Sm3+ y Yb3+) y Bi2O3 los que

se mezclaron seguacuten la razoacuten estequiometrica de cada fase que se fuese a preparar La

suma total de moles de precursores se mantuvo constantes (2 mmol) Esta mezcla se

disolvioacute en 5 mL de aacutecido niacutetrico 2 M Por separado igual nuacutemero de moles de WO3

(2mmol) se trataron con 5mL de hidroacutexido de sodio 2 M hasta la solubilizar el oacutexido

Ambas soluciones se ajustaron a pH cercanos a 7 procurando no superar los 10 mL de

solucioacuten en cada vaso y se mezclaron formando una suspensioacuten

Una vez realizada la mezcla y siempre con agitacioacuten magneacutetica se agregoacute glicina

en relacioacuten molar 51 (glicinaRE3+) y se dejoacute agitar por 30 minutos La mezcla se calienta

sobre una plaza calefactora a 200C hasta sequedad Una vez evaporado el solvente la

mezcla se empezoacute a quemar y volver de color marroacuten Se producen pequentildeas

explosiones y liberacioacuten de gas por lo que se debioacute trabajar bajo campana en todo

momento al calentar Una vez iniciada la reaccioacuten de combustioacuten se produjo una

explosioacuten mayor con gran liberacioacuten de energiacutea El producto formado fue un polvo fino

de color blanco Se enfrioacute el producto de la reaccioacuten y se trasvasijoacute a un bote de aluacutemina

para calcinar a 400C por una hora con la finalidad de eliminar material orgaacutenico no

deseado Una vez friacutea la muestra se centrifugoacute 5 veces utilizando un volumen de 5 mL

de agua destilada por cada lavado esto para eliminar trazas de nitratos e hidroacutexidos

remanentes El producto obtenido se secoacute a 100C por 12h para su posterior anaacutelisis

1012 Anaacutelisis estructural fases ortorroacutembicas

El registro de los difractogramas de rayos-X de muestras de polvo policristalino

experimentales se ilustra en la Fig 102 en ellos se puede observar que todas las fases

son isoestructurales entre siacute esto sin importar la concentracioacuten del ion de tierra rara

incorporado

Cabe destacar que la intensidad de los difractogramas es baja para tratarse se

muestras cristalinas mostrando maacuteximos anchos pero claramente definidos no se

observa presencia de los compuestos precursores ni tampoco se observan impurezas

mediante esta teacutecnica (dentro de los liacutemites de deteccioacuten) por lo que se pudo verificar

la estabilidad estructural de las fases soacutelida formadas en todo el rango de concentracioacuten

estudiado

formador por combustioacuten a baja temperatura

Las muestras sintetizadas por combustioacuten a baja temperatura cristalizan en el

sistemas ortorroacutembico con grupo espacial P21ab siendo isoestructurales a la fase

Aurivillius114ndash116 la cual estaacute formada por laacuteminas de WO66- e iones Y3+ que ocupan dos

posiciones cristalograacuteficas ambas (Yacute1 Yacute2) con coordinacioacuten seis y simetriacutea local C1 Los

modelos planteados se ven en la Fig 103

Fig 103 Entornos de coordinacioacuten con aacutetomos de oxigeno Y(RE) en Y2-xRExWO6 RE = Eu3+ Sm3+ Yb3+

Los paraacutemetros cristalograacuteficos de las fases sintetizadas fueron determinados

mediante el programa CheckCell80 y los resultados se informan en la Tabla 101

Adicionalmente se estimoacute el tamantildeo de partiacutecula promedio utilizando la ecuacioacuten

de Scherrer81 Ec 35

119879 =120782 120791120640

120631119940119952119956120637

de la radiacioacuten utilizada 120573 es el ancho medio del maacuteximo de la difraccioacuten estudiada y 120579

es el aacutengulo de la difraccioacuten

Los caacutelculos de 119879 se realizaron modelando cada maacuteximo (reflexioacuten de bragg)

utilizando la funcioacuten Pseudo-Voigt esto mediante el programa OriginaLabtrade (Versioacuten

900 OriginLab Corporation USA)

Ortorrombica

a (Å) b (Å) c (Å) Vol (Å120785) maacuteximo maacutes

intenso (120784120637) T (nm) Rc (Å)

6 5316(3) 5308(3) 1594(1) 4498 2910 241 -

WO6 5308(9) 5329(7) 1596(1) 4514 2925 304 175

WO6 5304(7) 5310(5) 1595(1) 4491 2929 208 121

WO6 5284(12) 5411(10) 1591(1) 4550 2923 166 103

WO6 5342(21) 5323(16) 1596(2) 4538 2925 175 918

WO6 5335(13) 5320(94) 1599(1) 4539 2918 182 844

WO6 5317(5) 5011(4) 1592(1) 4487 2915 392 175

WO6 5296(2) 5299(1) 1593(1) 4469 2915 395 121

WO6 5278(33) 5293(25) 1590(3) 4442 2914 209 102

WO6 5332(13) 5332(9) 1591(1) 4508 2908 292 916

WO6 5306(20) 5326(15) 1593(2) 4502 2908 256 842

WO6 5310(4) 5300(3) 1591(1) 4476 2918 367 175

WO6 5285(9) 5307(7) 1594(1) 4471 2913 323 121

WO6 5292(12) 5314(9) 1594(1) 4484 2912 233 102

WO6 5283(5) 5303(4) 1590(1) 4456 2918 233 913

El tamantildeo de partiacutecula promedio estimado estimado con la ecuacioacuten de Scherrer

para las fases ortorroacutembica esta entre los valores de 166119899119898 y 395119899119898 con un valor

promedio de 269 plusmn 46119899119898

Utilizando al Ec 36 se calculoacute el radio criacutetico para concentracioacuten de ion activador

en las fases sintetizadas con la informacioacuten obtenida de la indexacioacuten de los

colaboradores

119877119888 = 2 (3119881

4120587120594119888120558)

13frasl

119877119888 es el radio criacutetico 119881 es el volumen de la celda unidad 120594119888 la concentracioacuten del

ion activador y 120558 es el nuacutemero de unidades en la celda unidad

En la Tabla 101 se informan los resultados calculados de paraacutemetros

cristalograacuteficos tamantildeo de partiacutecula promedio y radio criacutetico Adicional a esto se informa

la posicioacuten del maacuteximo maacutes intenso en cada una de las fases para asiacute analizar el

1013 Y2WO6Yb3+ fase ortorroacutembica

10131 Espectros de emisioacuten

donde no se puedo visualizar la transicioacuten del ion 1198841198873+ presente tampoco se observoacute

emisioacuten de la matriz

Fig 104 Espectro de emisioacuten foacutesforos Y2-xYbxWO6 con excitacioacuten a 300nm

En este experiencia se esperaba poder apreciar la uacutenica transicioacuten del ion 1198841198873+

en la configuracioacuten 411989113 transicioacuten corresponde a 1198653 2frasl2 rarr 1198657 2frasl

2 la cual debiacutea registrarse

en la regioacuten del espectro infrarrojo (IR) cercana a los 980nm7787

Al no poder registrar las transiciones del ion 1198841198873+ se decide descartar su

utilizacioacuten como conversores de energiacutea en este trabajando

1014 Y2WO6Sm3+ fase ortorroacutembica

A las fases de formula general 1198842minus1199091198781198981199091198821198746 se le registraron sus espectros de

emisioacuten Fig 105

La intensidad emitida por las muestras es muy baja se aprecian muy sutilmente

las transiciones 119891 rarr 119891 del ion 1198781198983+ las cuales corresponden a las transiciones93ndash95

11986652frasl

4 rarr 1198671198956 y 1198665

2frasl4 rarr 119865119895

6 ver inserto de la Fig 105

La intensidad registrada en esta fase resulto ser muy baja esto nos hace descartar

su utilizacioacuten como posibles conversores de energiacutea por lo cual no se continuoacute

trabajando con estas fases

1015 Y2WO6Eu3+ fase ortorroacutembica

Para las fases 1198842minus1199091198641199061199091198821198746 se considera optimizada la fase 1198841861198641199060141198821198746

ortorroacutembica la cual en comparacioacuten con su homoacuteloga monocliacutenica de igual

estequiometria presenta una emisioacuten 8 veces menos intensa por esta razoacuten no se

consideroacute como un conversor de energiacutea a utilizar en las celdas solares sensibilizadas por

colorantes Los espectros de emisioacuten de estas fases se informan en la Fig 106

Se aprecian las transiciones 119891 rarr 119891 del ion activador487097 1198641199063+ transiciones

11986305 rarr 119865119895

7 en la configuracioacuten 41198916 predominando la banda a 610nm correspondiente a

la transicioacuten 11986305 rarr 1198652

7 El comportamiento de la emisioacuten a 610nm en funcioacuten de la

concentracioacuten de ion 1198641199063+ se muestra en la Fig 107 donde se puede observar que a

medida que aumenta la concentracioacuten de ion activador aumenta la emisioacuten hasta llegar

a un maacuteximo al 7 de concentracioacuten muestra 1198841861198641199060141198821198746

Fig 107 Comportamiento experimental de la emisioacuten respecto a la concentracioacuten de ion Eu3+

Este punto donde se alcanza la maacutexima emisioacuten en funcioacuten de la concentracioacuten

se le conoce como quenching por concentracioacuten33 o extincioacuten por concentracioacuten

A diferencia de los iones antes estudiados (1198781198983+ 119890 1198841198873+) se registroacute el espectro

de excitacioacuten para esto se le hizo un seguimiento a la emisioacuten de 610nm para la fase

1198841861198641199060141198821198746 ortorroacutembica en funcioacuten de la variacioacuten de longitud de excitacioacuten Fig

Fig 108 Espectro de excitacioacuten foacutesforos Y198Yb002WO6 fases monocliacutenicas

El espectro se compone de la banda ancha entre 200nn a 375nm debido a las

transferencias de carga de los iones 1198742minus minus 1198641199063+ y 1198742minus minus 1198826+ adicional se logra

observar transicioacuten del ion activador siendo estas uacuteltimas transiciones de menor energiacutea

ademaacutes de ser menos intensas por lo tanto la emisioacuten del ion activador estaacute gobernada

por la banda de T-C El maacuteximo del espectro se encuentra alrededor de 288nm valor

similar a las bandas de transferencia de carga metal-oxiacutegeno en coordinacioacuten octaeacutedrica

de acuerdo a lo reportado por Zhang y colaboratores118

Mediante la teacutecnica de microscopiacutea electroacutenica de barrido se estudioacute la

morfologiacutea de la muestra Fig 109 La imagen indica la tendencia a formar aglomerados

con un aspecto esponjoso

Fig 109 Fotografiacutea de mi microscopia electroacutenica de barrido para la fase Y186Eu014WO6 sintetizada por

combustioacuten a baja temperatura

Se corroboroacute la presencia de los elementos que conforman la fase

1198841861198641199060141198821198746 utilizando la teacutecnica de espectroscopia de dispersioacuten de rayos-X el

resultado de esto se muestra en la Fig 1010 En la cual se muestran la presencia de

todos de la fase estudiada viendo una coherencia en las bandas de maacutes intensas

Fig 1010 Espectro de dispersioacuten de rayos x para la fase Y186Eu014WO6 sintetizada por combustioacuten a baja

temperatura

La estabilidad de la fase formada se analizoacute mediante el anaacutelisis teacutermico

diferencial (DSC) y anaacutelisis teacutermico gravimeacutetrico (TG) medidos de forma simultaacutenea El

anaacutelisis DSC no muestra cambio de fase en el rango de temperatura estudiado de

manera similar en el anaacutelisis TG no presenta peacuterdida de masa por lo que se puede

afirmar que la muestra es estable en todo el rango de temperatura estudiado

Fig 1011 Anaacutelisis teacutermico diferencial (DSC) y anaacutelisis termogravimeacutetrico (TG) de la fase Y186Eu014WO6 sintetizada

por combustioacuten a baja temperatura

102 Espectroscopia de impedancia electroquiacutemica para electrodo

VidrioTiO2 con y sin foacutesforo inorgaacutenico sintetizado por reaccioacuten en

estado soacutelido

En colaboracioacuten con el Dr Paul Raj y el Dr Ramkumar ambos funcionarios de la

Universidad de Concepcioacuten se realizaron las mediciones de espectroscopia de

impedancia electroquiacutemica (EIS) para analizar estos resultados se realizaron los

diagramas de Nyquit y asiacute poder calcular el valor de la resistencia de transporte de carga

119877119862119879 El cual indica que a menor valor de resistencia de transporte de carga el transporte

de electrones seraacute maacutes raacutepido en consecuencia una mejora en la eficiencia de

conversioacuten para el dispositivo

Fig 1012 Diagramas de Nyquit para los dispositivos con foacutesforo y sin foacutesforo

Los valores de 119877119862119879 para la celda con foacutesforo 1198791198941198742 1198841861198641199060141198821198746 en relacioacuten

100 25 es de 36120570 y para la celda formada soacutelo con 1198791198941198742 es de 48120570 Esto implica que

la transferencia de electrones del 1198791198941198742 1198841861198641199060141198821198746 es maacutes eficiente que la del

electrodo de 1198791198941198742 priacutestino105106

103 Longitud del camino oacuteptico Z

En conjunto al Dr Pablo Ferrada Dr(c) Daniel Diacuteaz y colaboradores de la Universidad

de Antofagasta se estudioacute la longitud del camino oacuteptico (Z) factor que proporciona

informacioacuten sobre la eficiencia de recoleccioacuten de la celda solar

Se han desarrollado e implementado factores para evaluar las celdas solares por

ejemplo en 2006 Abenante desarrolloacute una expresioacuten analiacutetica para el factor de mejora

de la longitud de la trayectoria oacuteptica cerca del intervalo entre bandas con respecto a la

absorcioacuten parasitaria119 Para eso sugirioacute el uso del modelo fiacutesico de Rand y Basore para

atrapar la luz120 en combinacioacuten con el factor de mejora de la absorcioacuten de Yablonovitch

y Cody121 Por otro lado Baker-Finch y McIntosh calcularon las peacuterdidas de densidad de

corriente foto generadas asociadas con la reflexioacuten y absorcioacuten de la superficie frontal

mediante el uso del factor de mejora de la longitud de trayectoria que surge de las

reflexiones internas en la celda122 Ademaacutes se aplicoacute un factor de mejora de la longitud

de la trayectoria oacuteptica determinado a partir del IQE (rendimiento cuaacutentico interno o

IPCE) experimental para cuantificar las peacuterdidas oacutepticas de la celda solar en teacuterminos

de una corriente de generacioacuten perdida en un espectro AM15 incidente123

Se ha introducido el factor de mejora de la longitud del camino oacuteptico Z con el fin

de mejorar la precisioacuten de la metodologiacutea aplicada para el caacutelculo del valor teoacuterico

maacuteximo de la densidad de corriente fotogenerada Jsc 122 y relacionarla con los

paraacutemetros de celda para obtener resultados maacutes confiables

La expresioacuten analiacutetica para la densidad de corriente maacutexima generada por la

fotogeneracioacuten se muestra en la Ec 37

119869119898119886119909(120582) =119902

ℎ119888int 119889120582`120582`120567119894119899(120582`)

120582119892

1205820

119864119876119864(120582`)

Donde 119902 es la carga elemental de la partiacutecula ℎ la constante del Planck 119888 la

velocidad de la luz 120582 la longitud de onda 120567 es la irradiancia espectral incidente en Wmiddot

mminus2middotnmminus1 y 119864119876119864 es la eficiencia cuaacutentica externa 119864119876119864 estaacute relacionado con la eficiencia

cuaacutentica interna 119868119876119864 como

119864119876119864(120582) = 119879119891119903119900119899119905(120582)119868119876119864(120582)

Donde 119879119891119903119900119899119905 es la transmitancia en la capa frontal que estaacute dada por 119879119891119903119900119899119905 = 1 minus

119877119891119903119900119899119905 Si se considera la absorcioacuten parasitaria la transmitancia puede expresarse como

119879119891119903119900119899119905 = 119877119891119903119900119899119905 minus 119860119901119886119903 119 El 119868119876119864 se define como el producto de la absorcioacuten en el

semiconductor debido a la generacioacuten de electroacuten-hueco 119860119890ℎ y la eficiencia de

recoleccioacuten del portador 120578119888119900119897 de la siguiente forma

119868119876119864(120582) = 120578119888119900119897(120582)119860119890ℎ(120582)

donde para longitudes de onda cortas la absorcioacuten debida a la generacioacuten de pares

electroacuten-hueco es igual a la unidad124 De lo contrario la absorcioacuten 119860119890ℎ se define en

teacuterminos del coeficiente de absorcioacuten 120572(120582) y el grosor de la celda 119882 como se muestra

en la Ec 40

119860119890ℎ(120582) = 1 minus 119890minus120572(120582)119882

Ademaacutes se sabe que las propiedades oacutepticas de una estructura que atrapa la luz se

pueden caracterizar mediante la introduccioacuten de un factor de mejora de la longitud de

la trayectoria oacuteptica efectiva 119885(120582) asiacute como un factor de la longitud de la trayectoria

efectiva para la luz de separacioacuten de banda casi uniformemente absorbida120 1198850 Este

factor de mejora se define como el muacuteltiplo del grosor de celda requerido para absorber

la fraccioacuten 119860119890ℎ(120582) de los fotones transmitidos Por lo tanto el grosor del dispositivo se

reemplaza por 119885(120582) middot 119882 en la Ec 40 lo que resulta en

119860119890ℎ = 1 minus 119890minus120572(120582)119885(120582)119882

Con respecto a la relacioacuten entre las propiedades oacutepticas de los dispositivos

fotovoltaicos y las eficiencias cuaacutenticas la introduccioacuten de la Ec 41 en la Ec 38 el

paraacutemetro EQE queda como una funcioacuten de 120582 ahora se escribe en teacuterminos de la

eficiencia de recoleccioacuten y la longitud de trayectoria oacuteptica efectiva

Como la efectividad de la captura de luz depende de la reflectividad interna y de la

textura de la superficie del dispositivo se obtiene una expresioacuten que evaluacutea las

propiedades oacutepticas de la estructura123

119864119876119864(120582) = (1 minus 119877119891(120582)) 120578119888119900119897(120582)(1 minus 119890minus120572(120582)119885(120582)119882)

Resolviendo para 119885(120582)

119885(120582) = minus120575119901(120582)

119882119897119899 (1 minus

119864119876119864(120582)

(1 minus 119877119891(120582)) 120578119888119900119897(120582))

Donde 120575119901 es la profundidad de penetracioacuten definida como el inverso del coeficiente

de absorcioacuten 120572(120582) En el caso de que la relacioacuten 119868119876119864(120582) middot 120578119888119900119897minus1 ≪ 1 (que ocurre cuando

120572(120582) se aproxima a cero) se convierte en un caso liacutemite de 119885 aplicando la expansioacuten de

Taylor y resolviendo 119885(120582)

1198850(120582) =120575119901(120582)

119882[

119864119876119864(120582)

(1 minus 119877119891(120582)) 120578119888119900119897(120582)]

Despueacutes de definir el factor de mejora de la longitud de la trayectoria oacuteptica 119885 en

teacuterminos de los paraacutemetros internos de la celda solar se puede calcular la densidad de

corriente maacutexima fotogenerada para extraer informacioacuten adicional sobre la estructura

de los dispositivos y evaluar los dispositivos fotovoltaicos de nueva generacioacuten con maacutes

confiabilidad Luego la introduccioacuten de la Ec 43 en la Ec 37 la densidad de corriente

maacutexima se encuentra dada por la siguiente expresioacuten en teacuterminos de 119885

119869119898119886119909(120582) =119902

ℎ119888int 119889120582`120582`120567119894119899(120582`)

120582119892

1205820

120578119888119900119897(120582`) (1 minus 119877119891(120582`)) (1 minus 119890minus120572(120582`)119885(120582`)119882)

Los resultados del caacutelculo 119885(120582) para los dispositivos con foacutesforo y sin foacutesforo se

muestran en la Fig 1013 donde se observa que el dispositivo con foacutesforo exhibe valores

de 119885 maacutes altos debido al aumento de fotones generados en la regioacuten visible

Fig 1013 Factor de mejora de la longitud de la trayectoria oacuteptica Z (λ) para los dispositivos con foacutesforo (liacutenea roja) y sin foacutesforo (liacutenea negra)

Si se compara con los resultados de IPCE de las celdas se observa una alta

respuesta al fotoacuten incidente entre 330-400nm y 450-550nm aproximadamente

respuesta similar a la del factor 119885 Ademaacutes de esto en la Fig 1013 se muestran tres

maacuteximos del factor 119885 comparables con las bandas de excitacioacuten del ioacuten activador (1198641199063+)

en el foacutesforo (ver Fig 427 en paacutegina 76) lo que da cuenta de coacutemo el foacutesforo es el

responsable de la mejora en la eficiencia de fotoconversioacuten

11 Produccioacuten cientiacutefica

111 Artiacuteculos

bull ldquoTHEORETICAL CALCULATION OF THE PHOTO-GENERATED CURRENT DENSITY BY

USING OPTICAL PATH-LENGTH ENHANCEMENT FACTOR FOR SI-BASED PV DEVICES

IN THE ATACAMA DESERTrdquo

D Diacuteaz-Almeida P Ferrada A Marzo E Cabrera E Urrejola Dariacuteo Espinoza R

Castillo J Llanos C Portillo

IEEE - 7th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion (2018) 3237-3242

bull ldquoDUAL ROLE OF Y186WO6(Eu014)3+ PHOSPHOR COMPOUND TO IMPROVE THE

EFFICIENCY OF DYE-SENSITIZED SOLAR CELLSrdquo

S Ramkumar J Llanos Dariacuteo Espinoza y M Paulraj

Materials Chemistry and Physics 206 (2018) 12-20

bull ldquoA DOWN-SHIFTING Eu3+-DOPED Y2WO6TiO2 PHOTOELECTRODE FOR IMPROVED

LIGHT HARVESTING IN DYE-SENSITIZED SOLAR CELLSrdquo

J Llanos I Brito Dariacuteo Espinoza S Ramkumar y M Paulraj

Royal Society Open Science 5 (2018) 171054

bull ldquoENERGY TRANSFER IN SINGLE PHASE Eu3+ DOPED Y2WO6 PHOSPHORSrdquo

J Llanos Dariacuteo Espinoza Rodrigo Castillos

Royal Society of Chemistry RSC Advances 7 (2017) 14974

bull ldquoSYNTHESIS AND LUMINESCENT PROPERTIES OF TWO DIFFERENT Y2WO6Eu3+

PHOSPHOR PHASESrdquo

J Llanos D Olivares V Manriacutequez Dariacuteo Espinoza and I Brito

Journal of Alloys and Compounds 628 (2015) 352-356

112 Congresos

1121 Presentacioacuten oral

bull ldquoENERGY TRANSFER IN Y2WO6Eu3+ PHOSPHORS ldquo

18ordm International Conference on Luminescence ICL2017ndash agosto 2017 Joacirco Pessoa

ndash Brasil

Rodrigo Castillo Jaime Llanos y Dariacuteo Espinoza

bull ldquoDETERMINACIOacuteN DE MECANISMOS DE DESACTIVACIOacuteN DE FOacuteSFOROS DE

FORMULA GENERAL Y2-X-YREXBiYWO6 PARA APLICACIONES EN CELDAS SOLARES

SENSIBILIZADAS POR COLORANTESrdquo

XVI Encuentro de Quiacutemica Inorgaacutenica EQI2016 noviembre 2016 La Serena ndash Chile

Dariacuteo Espinoza Pizarro Jaime Llanos Silva y Viacutector Manriacutequez

bull ldquoFOSFOROS INORGANICOS CON POSIBLES APLICACIONES EN CELDAS SOLARES

IV Encuentro de Investigadores Emergentes ndash diciembre 2015 Antofagasta ndash Chile

Dariacuteo Espinoza Pizarro

bull ldquoTHE CHEMISTRY OF RARE-RARTH ELEMENTS APPLICATIONS IN FUNCTIONAL

MATERIALSrdquo

32ordm Congreso Latinoamericano de Quiacutemica CLAQ2016 ndash XXXI Jornadas Chilenas de

Quiacutemica JChQ2016 ndash Enero 2016 Concepcioacuten ndash Chile

Jaime Llanos Silva Dariacuteo Espinoza Pizarro Mauricio Vega Pallauta

1122 Presentacioacuten en poster

bull ENERSOL 2018 encuentro organizado por Solar Energy Research Center SERC-Chile

ndash diciembre 2018 Santiago ndash Chile

ldquoESTUDIO DE CELDAS SOLARES SENSIBILIZADAS POR COLORANTES ACOPLADAS A

FOacuteSFOROS INORGAacuteNICOSldquo Dariacuteo Espinoza y Jaime Llanos

bull XXV International Materials Research Congress IMRC2016ndash agosto 2016 Cancuacuten ndash

Meacutexico

ldquoSYNTHESIS AND PHOTOLUMINESCENCE PROPERTIES OF TWO DIFFERENT Y2-x-

yEuxBiyWO6 PHOSPHOR PHASES ldquo Dariacuteo Espinoza y Jaime Llanos

bull XVI Encuentro de Quiacutemica Inorgaacutenica EQI2016 noviembre 2016 La Serena ndash Chile

ldquoDEPOSITO DE FOacuteSFOROS INORGAacuteNICOS EN VIDRIOS CONDUCTORES PARA

UTILIZACION EN CELDAS SOLARES SENSIBILIZADAS POR COLORANTESrdquo C Saacutenchez

D Espinoza J Llanos y R Sekar

ldquoAMPLIACIOacuteN DEL RANGO DE EXCITACIOacuteN DE FOacuteSFOROS INORGAacuteNICOS DE

MATRICES OPTICAMENTE ACTIVAS CO-DOPADOS CON ION Bi3+rdquo D Ulloa D

Espinoza y J Llanos

bull 32ordm Congreso Latinoameacuterico de Quiacutemica CLAQ2016 ndash XXXI Jornadas Chilenas de

Quiacutemica JChQ2016 ndash enero 2016 Concepcion ndash Chile

ldquoSINTESIS DE LA FASE DE FORMULA La14W8O45Eu3+ MEDIANTE REACCION EN

ESTADO SOacuteLIDO A ALTAS TEMPERATURASrdquo Dariacuteo Espinoza Pizarro Jaime Llanos

Silva Carlos Sanchez

bull 32ordm Congreso Latinoamericano de Quiacutemica CLAQ2016 ndash XXXI Jornadas Chilenas de

ldquoSINTESIS DE DOS FASES DIFERENTES DE FOacuteSFOROS EMISORES DE LUZ BLANCA DE

FORMULA Y2-xSmxWO6rdquo Dariacuteo Espinoza Pizarro Jaime Llanos Silva

Quiacutemica JChQ2016 ndash enero 2016 Concepcioacuten ndash Chile

Silva Carlos Saacutenchez

bull 22nd Latin American Symposium on Solid State Physic - 30 noviembre4 diciembre

2015 ndash SLAFES2015 Puerto Varas - Chile

ldquoSYNTHESIS OF PHOSPHORS OF Yb3+ IN MATRIX OF WO66- OF TWO DIFFERENT

STRUCTURSrdquo Dariacuteo Espinoza Pizarro Jaime Llanos Silva

bull The 4th International Conference on the Physics of Optical Materials and Divices -

ICOM2015 31 agosto - 4 Septiembre 2015 Budva ndash Montenegro (ex Yugoslavia)

ldquoLOW ndash TEMPERATURE COMBUSTION SYNTHESIS AND PHOTOLUMINESCENCE

PROPIERTIES OF Y2-X-YEUXBIYWO6rdquo Jaime Llanos Silva Dariacuteo Espinoza Pizarro

bull Encuentro de Quiacutemica Inorgaacutenica ndash diciembre 2014 Parral ndash Chile

ldquoNANOFOacuteSFOROS ROJOS SINTETIZADOS POR COMBUSTIOacuteN A BAJA TEMPERATURA

CON POSIBLES APLICACIONES EN CELDAS SOLARES SENSIBILIZADAS POR

COLORANTESrdquo XVrdquo Dariacuteo Espinoza Pizarro Jaime Llanos Silva Viacutector Manriacutequez

DEDICATORIA

BIOGRAFIacuteA

AGRADECIMIENTOS

LISTA DE TABLAS

LISTA DE FIGURAS

RESUMEN

ABSTRACT

Capiacutetulo I

1 INTRODUCCIOacuteN





15 Hipoacutetesis









191 Curva I-V






Capiacutetulo II






Capiacutetulo III

3 Fases obtenidas mediante reaccioacuten de estado soacutelido


4 Resultados por ion activador para las fases obtenidas mediante reaccioacuten de estado soacutelido

41 Y2-xYbxWO6 fases monocliacutenicas con ion activador iterbio








42 Y2-xSmxWO6 fases monocliacutenicas con ion activador samario








43 Y2-xEuxWO6 fases monocliacutenicas con ion activador europio













6 Dispositivo






62 Colorante


71 Curva I-V


Capiacutetulo IV

8 Conclusiones

Capiacutetulo V

9 Referencias

10 Anexos

101 Fases obtenidas mediante combustioacuten a baja temperatura (CBT) Muestras monocliacutenicas











102 Espectroscopia de impedancia electroquiacutemica para electrodo VidrioTiO2 con y sin foacutesforo inorgaacutenico sintetizado por reaccioacuten en estado soacutelido



111 Artiacuteculos

112 Congresos



FACULTAD DE CIENCIAS

UNIVERSIDAD DE CHILE

INFORME DE APROBACION

TESIS DE DOCTORADO

Se informa a la Escuela de Postgrado de la Facultad de

Ciencias que la Tesis de Doctorado presentada por el

candidato

Ha sido aprobada por la comisioacuten de Evaluacioacuten de la tesis

como requisito para optar al grado de Doctor en Quiacutemica en

el examen de Defensa Privada de Tesis rendido el diacutea xx de

xxxxx de 2019

Directores de Tesis

D r J a i m e L l a n o s S i l v a

D r V iacute c t o r M a n r iacute q u e z C a s t r o

Comisioacuten de Evaluacioacuten de la Tesis

Dr Nicolas Yutronic

Dra Barbara Loeb

Dr Antonio Galdaacutemez

Dr Germaacuten Guumlnther

DEDICATORIA

Paulo Freire

A mi familia amigos

y formadores

BIOGRAFIacuteA

AGRADECIMIENTOS

vi A CONICYT por

DSC‐TGrdquo

DEDICATORIA iii

BIOGRAFIA iv

AGRADECIMIENTOS v

LISTA DE TABLAS x

RESUMEN xx

ABSTRACT xxiii

Capiacutetulo I 1

191 Curva I-V 23

Capiacutetulo II 28

soacutelido 45

6 Dispositivo 90

62 Colorante 96

71 Curva I-V 99

8 Conclusiones 104

Capiacutetulo V 106

9 Referencias 107

10 Anexos 119

112 Congresos 139

LISTA DE TABLAS

Hirayama 51

monocliacutenica 77

LISTA DE FIGURAS

sintetizar 29

xRExWO6 56

Y2-xSmxWO6 69

Y194Sm006WO6 70

logariacutetmica 78

Y2-xEuxWO6 83

optimizadas 86

en vidrios 91

Y186Eu014WO6 99

temperatura 119

Eu3+ Sm3+ Yb3+ 122

ion Eu3+ 128

UV Ultravioleta

IR Infrarrojo

eV Electron-Volt

hν Foton

nm Nanometro

ms Milisegundo

μs Microsegundo

λ Longitud de onda

mW miliwatt

W Watt

Vis Visible

RESUMEN

colorante

ABSTRACT

cell decreases

the electrolyte

Capiacutetulo I

Introduccio n

1 INTRODUCCIOacuteN

luminiscentes3031

15 Hipoacutetesis

radiacioacuten UV

colorantes

inorgaacutenicos

por colorantes

120578119864119879 = 1 minus119868119904

1198681199040

1205781198771198643+ =int 119889120582

1198681198771198643+

ℎ120584

int 1198891205821198681199040minus119868119904

ℎ120584

=int 1205821198681198771198643+119889120582

int 120582(1198681199040minus 119868119904)119889120582

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus(

1198621198620

)120548(1minus3119904)(

119905120591)

3119904frasl

calcularse como

1198620 =3

4120587(1198770)3

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus119876(

119905120591)

3119904frasl]

119876 =4120587

3120548 (1 minus

119904) 119862(1198770)3

120548 (1 minus3

119904) = 120548 (

2) = radic120587 = 177

119876 =4120587

3120548 (1 minus

119904) 119862(119862119863119860120591)

3119904frasl

119862119863119860 =(1198770)6

120591

1198620 vs

4120587

3119862 estando la

siguiente forma

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus119876(

119905120591)

3119904frasl

minus119882119863119905]

1120591frasl + 119882119879

119882119879 =120578119879

(1 + 120578119879)

120578119879 = radic120587119909119890119909119901(1199092)[1 minus 119890119903119891(119909)]

119909 =2120587

13frasl

3119860radic119862119863119860120591

119909 =119876

120578119879 =

radic120587119909 119890119909119901(119909 2)[1 minus 119890119903119891(119909 )] + 120591119882119863

1 + 120591119882119863

119909 =2120587

13frasl

3119860radic119862119863119860

120591

1 + 120591119882119863

119868119890119898 prop 119868119890119909119899

191 Curva I-V

119865119865 =119875119898119886119909

119881119900119888 middot 119869119904119888

119875119898119886119909 = 119881119898119886119909 middot 119869119898119886119909

120578() =119881119900119888 middot 119869119904119888 middot 119865119865

119875119894119899=

119875119898119886119909 middot 119865119865

119875119894119899

119868119875119862119864 =119868(119860)

119875( 119882)middot

120582(119899119898)middot 100

empty =119899

119873

empty =119890119899

119890119873=

119890119899119904frasl

119890119873119904frasl

=119868(119886119898119901)

119890119873119904frasl

empty =

119868(119886119898119901)1198881198982frasl

119890119873119904frasl

1198881198982frasl

la celda solar

119875 = 119873ℎ120592

Por lo tanto

119875 (119882119886119905119905

1198881198982 119900

119869119900119906119897119890119904

119904119890119892 middot 1198881198982) = 119873ℎ

119888

120582

119875 (119869

119904 middot 1198881198982) = (

119873

3 middot 108 119898119904frasl

120582(119899119898) middot 10minus9119898)

y despejando

119873

119904 middot 1198881198982=

119875 (119869

119904 middot 1198881198982 119900 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898)

119873

119904 middot 1198881198982=

119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1986

119890 middot 119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1986

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1240

119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898)

empty = 119868119875119862119864 =

119868(119886119898119901)1198881198982frasl

119875 ( 119882

1198881198982)middot

120582(119899119898)middot 100

Capiacutetulo II

siguientes pasos

acioacute

Deposito

Sinterizado

Tincioacuten del

vidrio

Electrolito

Montaje

aproximadamente

de un sol

Capiacutetulo III

estado soacutelido

11988421198821198746 (ICSD 20955)

Monoclinica

(grados)

(Å120785)

maacutes int

(120784120637)

6 7592(4) 5334(1) 1136(1) 1044(1) 4456(5) 2973 921 -

WO6 7589(7) 5335(2) 1136(1) 1044(1) 4456(9) 2955 997 220

WO6 7592(7) 5336(2) 1136(1) 1044(1) 4458(9) 2955 927 153

WO6 7594(4) 5339(1) 1137(1) 1044(1) 4467(5) 2951 952 129

WO6 7594(4) 5340(1) 1137(1) 1044(1) 4467(5) 2951 966 115

WO6 7594(3) 5342(1) 1138(1) 1044(1) 4470(4) 2949 902 106

WO6 7592(8) 5334(2) 1136(1) 1044(1) 4457(11) 2953 927 172

WO6 7589(7) 5336(2) 1137(1) 1044(1) 4462(13) 2950 932 121

WO6 7586(8) 5339(2) 1138(1) 1044(1) 4465(11) 2950 908 102

WO6 7587(7) 5340(2) 1137(1) 1043(1) 4466(9) 2950 925 913

WO6 7596(5) 5345(1) 1137(1) 1044(1) 4472(6) 2948 852 840

WO6 7581(6) 5333(2) 1137(1) 1044(1) 4450(8) 2955 907 175

WO6 7587(5) 5332(2) 1137(1) 1044(1) 4455(8) 2954 954 121

WO6 7586(6) 5331(2) 1136(1) 1044(1) 4451(8) 2954 925 102

WO6 7584(10) 5329(3) 1135(1) 1044(2) 4442(13) 2958 951 913

119879 =120782 120791120640

120631119940119952119956120637

difraccioacuten

en la zona media

colaboradores

119877119888 = 2 (3119881

4120587120594119888120558)

13frasl

Fase 119936120784119934119926120788 119936120783120791120790119916119958120782120782120784119934119926120788 119936120783120790120784119916119958120782120783120790119934119926120788

a (Å)

b (Å)

7578(12)

5330(8)

7578(14)

5331(10)

7581(15)

5335(10)

c (Å) 11361(18) 11364(2) 11372(2)

(ordm) 10436(9) 10436(11) 10432(12)

Vol (Å120785) 4446(12) 4448(14) 4457(16)

Sitios ocupados

Y1Eu1 (2e) 100(4) 100(3)000(3) 083(7)017(7)

Y2Eu2 (2f) 100(5) 095(7)005(7) 086(7)014(7)

Y3Eu3 (4g) 100(3) 098(5)002(5) 090(5)010(5)

Rp () 1351 1387 1277

Rwp () 2041 2089 2013

Rf () 589 703 657

de ion activador

soacutelido

iterbio

119936119939120785+ 120636119916119931 () 120636119936119939120785+ ()

WO6 147 1135

WO6 310 644

WO6 452 742

WO6 495 1394

1198680 119876 1205942(10-4) 1198772

1198841981198841198870021198821198746 0976 0528 500 0969

1198841941198841198870061198821198746 101 0703 482 0966

1198841901198841198870101198821198746 0950 0726 537 0958

1198841861198841198870141198821198746 101 0944 449 0962

Y2-xYbxWO6

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

en Tabla 43

119936119939120785+

119929120782(Å) 362

119914119915119912 (119940119950120788

119956)frasl 347 ∙ 10minus42

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 503 ∙ 1021

119936119939120785+ Y198

119916119944(119942119933) 337 321 311 306

Muestra Y198

119961 019 019 019 019 119962 023 023 023 023

samario

119930119950120785+ 119918120787 120784frasl120786 rarr 119923119947

120784119956+120783

1198665 2frasl4 rarr 1198655 2frasl 6

565119899119898

612119899119898

655119899119898

708119899119898

798119899119898

887119899119898

956119899119898

4 rarr 1198671198956 1198665

2frasl4 rarr 119865119895

6 ) La intensidad

6 para la fase

119930119950120785+ 120636119916119931 () 120636119930119950120785+ ()

WO6 415 1248

WO6 716 992

WO6 858 584

WO6 865 251

WO6 888 225

transferencia

1198680 119876 119882119863 1205942(10-5) 1198772

1198841981198781198980021198821198746 105 0579 0626 0913 09998

1198841941198781198980061198821198746 106 0841 0704 139 09997

1198841901198781198980101198821198746 108 112 0764 193 09995

1198841861198781198980141198821198746 109 137 0893 232 09994

1198841821198781198980181198821198746 110 143 0853 245 09993

Y2-xSmxWO6

general Y2-xSmxWO6

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

119930119950120785+

119929120782(Å) 465

119914119915119912 (119940119950120788

119956frasl ) 378 ∙ 10minus42

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 237 ∙ 1021

119930119950120785+ Y198

119916119944(119942119933) 340 349 352 355 358

Muestra Y198

119961 035 046 049 052 052 119962 029 032 033 034 034

europio

119916119958120785+ 119915120782120787 rarr 119923119947

120784119956+120783

11986305 rarr 1198650

11986305 rarr 1198651

11986305 rarr 1198652

11986305 rarr 1198653

11986305 rarr 1198654

535119899119898

590119899119898

610119899119898

655119899119898

704119899119898

6 11986570 rarr 1198635

11986570 rarr 1198635

119916119958120785+ 120636119916119931 () 120636119916119958120785+ ()

WO6 893 277

WO6 911 475

WO6 948 631

WO6 966 612

radiativas

1198680 119876 1205942 middot 10minus5 1198772

1198841981198641199060021198821198746 102 00267 104 09998

1198841941198641199060061198821198746 104 00856 0977 09998

1198841861198641199060141198821198746 104 0115 0913 09999

1198841821198641199060181198821198746 106 0193 186 09997

para cada una

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

119916119958120785+

119929120782(Å) 248

119914119915119912 (119940119950120788

119956frasl ) 273 ∙ 10minus43

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 157 ∙ 1022

figura

119916119958120785+ Y198

119916119944(119942119933) 328 321 319 318

119916119958120785+ Y198

119961 051 058 062 063 119962 032 033 034 034

la Fig 51

foacutesforos

activadores (1198641199063+ 1198781198983+ 119890 1198841198873+)

6 Dispositivo

MFA (ver Fig 65)

62 Colorante

Vidrio 119872119900119897

1198881198982

71 Curva I-V

1198841861198641199060141198821198746

119878119894119899 1198841861198641199060141198821198746 119862119900119899 1198841861198641199060141198821198746

Rs (Ohmcm2) 108 98

Rsh (Ohmcm2) 2036 1657

1198841861198641199060141198821198746

5 11986507 rarr 1198631

11986507 rarr 1198632

Capiacutetulo IV

Conclusiones

8 Conclusiones

formadas

lineal

Capiacutetulo V

9 Referencias

Rev 4 145ndash153 (2003)

(2015)

(2010)

5402 (2013)

2052 (2010)

37 3084ndash3103 (1998)

Eficiente (2002)

57 541 (1980)

2833ndash2855 (2004)

Phys 71 179ndash189 (2001)

513 630ndash640 (2012)

590 546ndash552 (2014)

437 55ndash75 (1948)

836ndash850 (1953)

48 217ndash222 (1968)

62 207ndash211 (1986)

767ndash771 (2013)

780 (2015)

(2005)

Chem 2 291ndash294 (1970)

238ndash249 (2007)

421ndash425 (2000)

(1990)

540-44474-2_1

(2007)

2675ndash2680 (2011)

YAlO 3 Host 147 3552ndash3558 (2000)

100 (2017)

(2011)

Compd 628 352ndash356 (2015)

Rev 56 978ndash982 (1939)

904ndash909 (1956)

Coll Code (2016)

(1976)

(2016)

4301ndash4307 (2015)

347ndash352 (2010)

Int 40 2173ndash2178 (2014)

(2016)

8 (2011)

13256ndash13260 (2007)

(2011)

303 (2017)

(2014)

doi101109PVSC1991169207

10 Anexos

incorporado

estudiado

de Scherrer81 Ec 35

119879 =120782 120791120640

120631119940119952119956120637

Ortorrombica

intenso (120784120637) T (nm) Rc (Å)

6 5316(3) 5308(3) 1594(1) 4498 2910 241 -

WO6 5308(9) 5329(7) 1596(1) 4514 2925 304 175

WO6 5304(7) 5310(5) 1595(1) 4491 2929 208 121

WO6 5284(12) 5411(10) 1591(1) 4550 2923 166 103

WO6 5342(21) 5323(16) 1596(2) 4538 2925 175 918

WO6 5335(13) 5320(94) 1599(1) 4539 2918 182 844

WO6 5317(5) 5011(4) 1592(1) 4487 2915 392 175

WO6 5296(2) 5299(1) 1593(1) 4469 2915 395 121

WO6 5278(33) 5293(25) 1590(3) 4442 2914 209 102

WO6 5332(13) 5332(9) 1591(1) 4508 2908 292 916

WO6 5306(20) 5326(15) 1593(2) 4502 2908 256 842

WO6 5310(4) 5300(3) 1591(1) 4476 2918 367 175

WO6 5285(9) 5307(7) 1594(1) 4471 2913 323 121

WO6 5292(12) 5314(9) 1594(1) 4484 2912 233 102

WO6 5283(5) 5303(4) 1590(1) 4456 2918 233 913

colaboradores

119877119888 = 2 (3119881

4120587120594119888120558)

13frasl

11986652frasl

4 rarr 1198671198956 y 1198665

2frasl4 rarr 119865119895

11986305 rarr 119865119895

temperatura

estado soacutelido

119869119898119886119909(120582) =119902

ℎ119888int 119889120582`120582`120567119894119899(120582`)

120582119892

1205820

119864119876119864(120582`)

119864119876119864(120582) = 119879119891119903119900119899119905(120582)119868119876119864(120582)

119868119876119864(120582) = 120578119888119900119897(120582)119860119890ℎ(120582)

en la Ec 40

119860119890ℎ(120582) = 1 minus 119890minus120572(120582)119882

119860119890ℎ = 1 minus 119890minus120572(120582)119885(120582)119882

119885(120582) = minus120575119901(120582)

119882119897119899 (1 minus

119864119876119864(120582)

(1 minus 119877119891(120582)) 120578119888119900119897(120582))

1198850(120582) =120575119901(120582)

119882[

119864119876119864(120582)

(1 minus 119877119891(120582)) 120578119888119900119897(120582)]

119869119898119886119909(120582) =119902

ℎ119888int 119889120582`120582`120567119894119899(120582`)

120582119892

1205820

111 Artiacuteculos

112 Congresos

ndash Brasil

MATERIALSrdquo

Meacutexico

Espinoza y J Llanos

DEDICATORIA

BIOGRAFIacuteA

AGRADECIMIENTOS

LISTA DE TABLAS

LISTA DE FIGURAS

RESUMEN

ABSTRACT

Capiacutetulo I

1 INTRODUCCIOacuteN





15 Hipoacutetesis









191 Curva I-V






Capiacutetulo II






Capiacutetulo III

































6 Dispositivo






62 Colorante


71 Curva I-V


Capiacutetulo IV

8 Conclusiones

Capiacutetulo V

9 Referencias

10 Anexos















111 Artiacuteculos

112 Congresos



DEDICATORIA

Paulo Freire

A mi familia amigos

y formadores

BIOGRAFIacuteA

AGRADECIMIENTOS

vi A CONICYT por

DSC‐TGrdquo

DEDICATORIA iii

BIOGRAFIA iv

AGRADECIMIENTOS v

LISTA DE TABLAS x

RESUMEN xx

ABSTRACT xxiii

Capiacutetulo I 1

191 Curva I-V 23

Capiacutetulo II 28

soacutelido 45

6 Dispositivo 90

62 Colorante 96

71 Curva I-V 99

8 Conclusiones 104

Capiacutetulo V 106

9 Referencias 107

10 Anexos 119

112 Congresos 139

LISTA DE TABLAS

Hirayama 51

monocliacutenica 77

LISTA DE FIGURAS

sintetizar 29

xRExWO6 56

Y2-xSmxWO6 69

Y194Sm006WO6 70

logariacutetmica 78

Y2-xEuxWO6 83

optimizadas 86

en vidrios 91

Y186Eu014WO6 99

temperatura 119

Eu3+ Sm3+ Yb3+ 122

ion Eu3+ 128

UV Ultravioleta

IR Infrarrojo

eV Electron-Volt

hν Foton

nm Nanometro

ms Milisegundo

μs Microsegundo

λ Longitud de onda

mW miliwatt

W Watt

Vis Visible

RESUMEN

colorante

ABSTRACT

cell decreases

the electrolyte

Capiacutetulo I

Introduccio n

1 INTRODUCCIOacuteN

luminiscentes3031

15 Hipoacutetesis

radiacioacuten UV

colorantes

inorgaacutenicos

por colorantes

120578119864119879 = 1 minus119868119904

1198681199040

1205781198771198643+ =int 119889120582

1198681198771198643+

ℎ120584

int 1198891205821198681199040minus119868119904

ℎ120584

=int 1205821198681198771198643+119889120582

int 120582(1198681199040minus 119868119904)119889120582

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus(

1198621198620

)120548(1minus3119904)(

119905120591)

3119904frasl

calcularse como

1198620 =3

4120587(1198770)3

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus119876(

119905120591)

3119904frasl]

119876 =4120587

3120548 (1 minus

119904) 119862(1198770)3

120548 (1 minus3

119904) = 120548 (

2) = radic120587 = 177

119876 =4120587

3120548 (1 minus

119904) 119862(119862119863119860120591)

3119904frasl

119862119863119860 =(1198770)6

120591

1198620 vs

4120587

3119862 estando la

siguiente forma

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus119876(

119905120591)

3119904frasl

minus119882119863119905]

1120591frasl + 119882119879

119882119879 =120578119879

(1 + 120578119879)

120578119879 = radic120587119909119890119909119901(1199092)[1 minus 119890119903119891(119909)]

119909 =2120587

13frasl

3119860radic119862119863119860120591

119909 =119876

120578119879 =

radic120587119909 119890119909119901(119909 2)[1 minus 119890119903119891(119909 )] + 120591119882119863

1 + 120591119882119863

119909 =2120587

13frasl

3119860radic119862119863119860

120591

1 + 120591119882119863

119868119890119898 prop 119868119890119909119899

191 Curva I-V

119865119865 =119875119898119886119909

119881119900119888 middot 119869119904119888

119875119898119886119909 = 119881119898119886119909 middot 119869119898119886119909

120578() =119881119900119888 middot 119869119904119888 middot 119865119865

119875119894119899=

119875119898119886119909 middot 119865119865

119875119894119899

119868119875119862119864 =119868(119860)

119875( 119882)middot

120582(119899119898)middot 100

empty =119899

119873

empty =119890119899

119890119873=

119890119899119904frasl

119890119873119904frasl

=119868(119886119898119901)

119890119873119904frasl

empty =

119868(119886119898119901)1198881198982frasl

119890119873119904frasl

1198881198982frasl

la celda solar

119875 = 119873ℎ120592

Por lo tanto

119875 (119882119886119905119905

1198881198982 119900

119869119900119906119897119890119904

119904119890119892 middot 1198881198982) = 119873ℎ

119888

120582

119875 (119869

119904 middot 1198881198982) = (

119873

3 middot 108 119898119904frasl

120582(119899119898) middot 10minus9119898)

y despejando

119873

119904 middot 1198881198982=

119875 (119869

119904 middot 1198881198982 119900 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898)

119873

119904 middot 1198881198982=

119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1986

119890 middot 119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1986

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1240

119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898)

empty = 119868119875119862119864 =

119868(119886119898119901)1198881198982frasl

119875 ( 119882

1198881198982)middot

120582(119899119898)middot 100

Capiacutetulo II

siguientes pasos

acioacute

Deposito

Sinterizado

Tincioacuten del

vidrio

Electrolito

Montaje

aproximadamente

de un sol

Capiacutetulo III

estado soacutelido

11988421198821198746 (ICSD 20955)

Monoclinica

(grados)

(Å120785)

maacutes int

(120784120637)

6 7592(4) 5334(1) 1136(1) 1044(1) 4456(5) 2973 921 -

WO6 7589(7) 5335(2) 1136(1) 1044(1) 4456(9) 2955 997 220

WO6 7592(7) 5336(2) 1136(1) 1044(1) 4458(9) 2955 927 153

WO6 7594(4) 5339(1) 1137(1) 1044(1) 4467(5) 2951 952 129

WO6 7594(4) 5340(1) 1137(1) 1044(1) 4467(5) 2951 966 115

WO6 7594(3) 5342(1) 1138(1) 1044(1) 4470(4) 2949 902 106

WO6 7592(8) 5334(2) 1136(1) 1044(1) 4457(11) 2953 927 172

WO6 7589(7) 5336(2) 1137(1) 1044(1) 4462(13) 2950 932 121

WO6 7586(8) 5339(2) 1138(1) 1044(1) 4465(11) 2950 908 102

WO6 7587(7) 5340(2) 1137(1) 1043(1) 4466(9) 2950 925 913

WO6 7596(5) 5345(1) 1137(1) 1044(1) 4472(6) 2948 852 840

WO6 7581(6) 5333(2) 1137(1) 1044(1) 4450(8) 2955 907 175

WO6 7587(5) 5332(2) 1137(1) 1044(1) 4455(8) 2954 954 121

WO6 7586(6) 5331(2) 1136(1) 1044(1) 4451(8) 2954 925 102

WO6 7584(10) 5329(3) 1135(1) 1044(2) 4442(13) 2958 951 913

119879 =120782 120791120640

120631119940119952119956120637

difraccioacuten

en la zona media

colaboradores

119877119888 = 2 (3119881

4120587120594119888120558)

13frasl

Fase 119936120784119934119926120788 119936120783120791120790119916119958120782120782120784119934119926120788 119936120783120790120784119916119958120782120783120790119934119926120788

a (Å)

b (Å)

7578(12)

5330(8)

7578(14)

5331(10)

7581(15)

5335(10)

c (Å) 11361(18) 11364(2) 11372(2)

(ordm) 10436(9) 10436(11) 10432(12)

Vol (Å120785) 4446(12) 4448(14) 4457(16)

Sitios ocupados

Y1Eu1 (2e) 100(4) 100(3)000(3) 083(7)017(7)

Y2Eu2 (2f) 100(5) 095(7)005(7) 086(7)014(7)

Y3Eu3 (4g) 100(3) 098(5)002(5) 090(5)010(5)

Rp () 1351 1387 1277

Rwp () 2041 2089 2013

Rf () 589 703 657

de ion activador

soacutelido

iterbio

119936119939120785+ 120636119916119931 () 120636119936119939120785+ ()

WO6 147 1135

WO6 310 644

WO6 452 742

WO6 495 1394

1198680 119876 1205942(10-4) 1198772

1198841981198841198870021198821198746 0976 0528 500 0969

1198841941198841198870061198821198746 101 0703 482 0966

1198841901198841198870101198821198746 0950 0726 537 0958

1198841861198841198870141198821198746 101 0944 449 0962

Y2-xYbxWO6

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

en Tabla 43

119936119939120785+

119929120782(Å) 362

119914119915119912 (119940119950120788

119956)frasl 347 ∙ 10minus42

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 503 ∙ 1021

119936119939120785+ Y198

119916119944(119942119933) 337 321 311 306

Muestra Y198

119961 019 019 019 019 119962 023 023 023 023

samario

119930119950120785+ 119918120787 120784frasl120786 rarr 119923119947

120784119956+120783

1198665 2frasl4 rarr 1198655 2frasl 6

565119899119898

612119899119898

655119899119898

708119899119898

798119899119898

887119899119898

956119899119898

4 rarr 1198671198956 1198665

2frasl4 rarr 119865119895

6 ) La intensidad

6 para la fase

119930119950120785+ 120636119916119931 () 120636119930119950120785+ ()

WO6 415 1248

WO6 716 992

WO6 858 584

WO6 865 251

WO6 888 225

transferencia

1198680 119876 119882119863 1205942(10-5) 1198772

1198841981198781198980021198821198746 105 0579 0626 0913 09998

1198841941198781198980061198821198746 106 0841 0704 139 09997

1198841901198781198980101198821198746 108 112 0764 193 09995

1198841861198781198980141198821198746 109 137 0893 232 09994

1198841821198781198980181198821198746 110 143 0853 245 09993

Y2-xSmxWO6

general Y2-xSmxWO6

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

119930119950120785+

119929120782(Å) 465

119914119915119912 (119940119950120788

119956frasl ) 378 ∙ 10minus42

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 237 ∙ 1021

119930119950120785+ Y198

119916119944(119942119933) 340 349 352 355 358

Muestra Y198

119961 035 046 049 052 052 119962 029 032 033 034 034

europio

119916119958120785+ 119915120782120787 rarr 119923119947

120784119956+120783

11986305 rarr 1198650

11986305 rarr 1198651

11986305 rarr 1198652

11986305 rarr 1198653

11986305 rarr 1198654

535119899119898

590119899119898

610119899119898

655119899119898

704119899119898

6 11986570 rarr 1198635

11986570 rarr 1198635

119916119958120785+ 120636119916119931 () 120636119916119958120785+ ()

WO6 893 277

WO6 911 475

WO6 948 631

WO6 966 612

radiativas

1198680 119876 1205942 middot 10minus5 1198772

1198841981198641199060021198821198746 102 00267 104 09998

1198841941198641199060061198821198746 104 00856 0977 09998

1198841861198641199060141198821198746 104 0115 0913 09999

1198841821198641199060181198821198746 106 0193 186 09997

para cada una

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

119916119958120785+

119929120782(Å) 248

119914119915119912 (119940119950120788

119956frasl ) 273 ∙ 10minus43

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 157 ∙ 1022

figura

119916119958120785+ Y198

119916119944(119942119933) 328 321 319 318

119916119958120785+ Y198

119961 051 058 062 063 119962 032 033 034 034

la Fig 51

foacutesforos

activadores (1198641199063+ 1198781198983+ 119890 1198841198873+)

6 Dispositivo

MFA (ver Fig 65)

62 Colorante

Vidrio 119872119900119897

1198881198982

71 Curva I-V

1198841861198641199060141198821198746

119878119894119899 1198841861198641199060141198821198746 119862119900119899 1198841861198641199060141198821198746

Rs (Ohmcm2) 108 98

Rsh (Ohmcm2) 2036 1657

1198841861198641199060141198821198746

5 11986507 rarr 1198631

11986507 rarr 1198632

Capiacutetulo IV

Conclusiones

8 Conclusiones

formadas

lineal

Capiacutetulo V

9 Referencias

Rev 4 145ndash153 (2003)

(2015)

(2010)

5402 (2013)

2052 (2010)

37 3084ndash3103 (1998)

Eficiente (2002)

57 541 (1980)

2833ndash2855 (2004)

Phys 71 179ndash189 (2001)

513 630ndash640 (2012)

590 546ndash552 (2014)

437 55ndash75 (1948)

836ndash850 (1953)

48 217ndash222 (1968)

62 207ndash211 (1986)

767ndash771 (2013)

780 (2015)

(2005)

Chem 2 291ndash294 (1970)

238ndash249 (2007)

421ndash425 (2000)

(1990)

540-44474-2_1

(2007)

2675ndash2680 (2011)

YAlO 3 Host 147 3552ndash3558 (2000)

100 (2017)

(2011)

Compd 628 352ndash356 (2015)

Rev 56 978ndash982 (1939)

904ndash909 (1956)

Coll Code (2016)

(1976)

(2016)

4301ndash4307 (2015)

347ndash352 (2010)

Int 40 2173ndash2178 (2014)

(2016)

8 (2011)

13256ndash13260 (2007)

(2011)

303 (2017)

(2014)

doi101109PVSC1991169207

10 Anexos

incorporado

estudiado

de Scherrer81 Ec 35

119879 =120782 120791120640

120631119940119952119956120637

Ortorrombica

intenso (120784120637) T (nm) Rc (Å)

6 5316(3) 5308(3) 1594(1) 4498 2910 241 -

WO6 5308(9) 5329(7) 1596(1) 4514 2925 304 175

WO6 5304(7) 5310(5) 1595(1) 4491 2929 208 121

WO6 5284(12) 5411(10) 1591(1) 4550 2923 166 103

WO6 5342(21) 5323(16) 1596(2) 4538 2925 175 918

WO6 5335(13) 5320(94) 1599(1) 4539 2918 182 844

WO6 5317(5) 5011(4) 1592(1) 4487 2915 392 175

WO6 5296(2) 5299(1) 1593(1) 4469 2915 395 121

WO6 5278(33) 5293(25) 1590(3) 4442 2914 209 102

WO6 5332(13) 5332(9) 1591(1) 4508 2908 292 916

WO6 5306(20) 5326(15) 1593(2) 4502 2908 256 842

WO6 5310(4) 5300(3) 1591(1) 4476 2918 367 175

WO6 5285(9) 5307(7) 1594(1) 4471 2913 323 121

WO6 5292(12) 5314(9) 1594(1) 4484 2912 233 102

WO6 5283(5) 5303(4) 1590(1) 4456 2918 233 913

colaboradores

119877119888 = 2 (3119881

4120587120594119888120558)

13frasl

11986652frasl

4 rarr 1198671198956 y 1198665

2frasl4 rarr 119865119895

11986305 rarr 119865119895

temperatura

estado soacutelido

119869119898119886119909(120582) =119902

ℎ119888int 119889120582`120582`120567119894119899(120582`)

120582119892

1205820

119864119876119864(120582`)

119864119876119864(120582) = 119879119891119903119900119899119905(120582)119868119876119864(120582)

119868119876119864(120582) = 120578119888119900119897(120582)119860119890ℎ(120582)

en la Ec 40

119860119890ℎ(120582) = 1 minus 119890minus120572(120582)119882

119860119890ℎ = 1 minus 119890minus120572(120582)119885(120582)119882

119885(120582) = minus120575119901(120582)

119882119897119899 (1 minus

119864119876119864(120582)

(1 minus 119877119891(120582)) 120578119888119900119897(120582))

1198850(120582) =120575119901(120582)

119882[

119864119876119864(120582)

(1 minus 119877119891(120582)) 120578119888119900119897(120582)]

119869119898119886119909(120582) =119902

ℎ119888int 119889120582`120582`120567119894119899(120582`)

120582119892

1205820

111 Artiacuteculos

112 Congresos

ndash Brasil

MATERIALSrdquo

Meacutexico

Espinoza y J Llanos

DEDICATORIA

BIOGRAFIacuteA

AGRADECIMIENTOS

LISTA DE TABLAS

LISTA DE FIGURAS

RESUMEN

ABSTRACT

Capiacutetulo I

1 INTRODUCCIOacuteN





15 Hipoacutetesis









191 Curva I-V






Capiacutetulo II






Capiacutetulo III

































6 Dispositivo






62 Colorante


71 Curva I-V


Capiacutetulo IV

8 Conclusiones

Capiacutetulo V

9 Referencias

10 Anexos















111 Artiacuteculos

112 Congresos



BIOGRAFIacuteA

AGRADECIMIENTOS

vi A CONICYT por

DSC‐TGrdquo

DEDICATORIA iii

BIOGRAFIA iv

AGRADECIMIENTOS v

LISTA DE TABLAS x

RESUMEN xx

ABSTRACT xxiii

Capiacutetulo I 1

191 Curva I-V 23

Capiacutetulo II 28

soacutelido 45

6 Dispositivo 90

62 Colorante 96

71 Curva I-V 99

8 Conclusiones 104

Capiacutetulo V 106

9 Referencias 107

10 Anexos 119

112 Congresos 139

LISTA DE TABLAS

Hirayama 51

monocliacutenica 77

LISTA DE FIGURAS

sintetizar 29

xRExWO6 56

Y2-xSmxWO6 69

Y194Sm006WO6 70

logariacutetmica 78

Y2-xEuxWO6 83

optimizadas 86

en vidrios 91

Y186Eu014WO6 99

temperatura 119

Eu3+ Sm3+ Yb3+ 122

ion Eu3+ 128

UV Ultravioleta

IR Infrarrojo

eV Electron-Volt

hν Foton

nm Nanometro

ms Milisegundo

μs Microsegundo

λ Longitud de onda

mW miliwatt

W Watt

Vis Visible

RESUMEN

colorante

ABSTRACT

cell decreases

the electrolyte

Capiacutetulo I

Introduccio n

1 INTRODUCCIOacuteN

luminiscentes3031

15 Hipoacutetesis

radiacioacuten UV

colorantes

inorgaacutenicos

por colorantes

120578119864119879 = 1 minus119868119904

1198681199040

1205781198771198643+ =int 119889120582

1198681198771198643+

ℎ120584

int 1198891205821198681199040minus119868119904

ℎ120584

=int 1205821198681198771198643+119889120582

int 120582(1198681199040minus 119868119904)119889120582

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus(

1198621198620

)120548(1minus3119904)(

119905120591)

3119904frasl

calcularse como

1198620 =3

4120587(1198770)3

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus119876(

119905120591)

3119904frasl]

119876 =4120587

3120548 (1 minus

119904) 119862(1198770)3

120548 (1 minus3

119904) = 120548 (

2) = radic120587 = 177

119876 =4120587

3120548 (1 minus

119904) 119862(119862119863119860120591)

3119904frasl

119862119863119860 =(1198770)6

120591

1198620 vs

4120587

3119862 estando la

siguiente forma

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus119876(

119905120591)

3119904frasl

minus119882119863119905]

1120591frasl + 119882119879

119882119879 =120578119879

(1 + 120578119879)

120578119879 = radic120587119909119890119909119901(1199092)[1 minus 119890119903119891(119909)]

119909 =2120587

13frasl

3119860radic119862119863119860120591

119909 =119876

120578119879 =

radic120587119909 119890119909119901(119909 2)[1 minus 119890119903119891(119909 )] + 120591119882119863

1 + 120591119882119863

119909 =2120587

13frasl

3119860radic119862119863119860

120591

1 + 120591119882119863

119868119890119898 prop 119868119890119909119899

191 Curva I-V

119865119865 =119875119898119886119909

119881119900119888 middot 119869119904119888

119875119898119886119909 = 119881119898119886119909 middot 119869119898119886119909

120578() =119881119900119888 middot 119869119904119888 middot 119865119865

119875119894119899=

119875119898119886119909 middot 119865119865

119875119894119899

119868119875119862119864 =119868(119860)

119875( 119882)middot

120582(119899119898)middot 100

empty =119899

119873

empty =119890119899

119890119873=

119890119899119904frasl

119890119873119904frasl

=119868(119886119898119901)

119890119873119904frasl

empty =

119868(119886119898119901)1198881198982frasl

119890119873119904frasl

1198881198982frasl

la celda solar

119875 = 119873ℎ120592

Por lo tanto

119875 (119882119886119905119905

1198881198982 119900

119869119900119906119897119890119904

119904119890119892 middot 1198881198982) = 119873ℎ

119888

120582

119875 (119869

119904 middot 1198881198982) = (

119873

3 middot 108 119898119904frasl

120582(119899119898) middot 10minus9119898)

y despejando

119873

119904 middot 1198881198982=

119875 (119869

119904 middot 1198881198982 119900 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898)

119873

119904 middot 1198881198982=

119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1986

119890 middot 119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1986

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1240

119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898)

empty = 119868119875119862119864 =

119868(119886119898119901)1198881198982frasl

119875 ( 119882

1198881198982)middot

120582(119899119898)middot 100

Capiacutetulo II

siguientes pasos

acioacute

Deposito

Sinterizado

Tincioacuten del

vidrio

Electrolito

Montaje

aproximadamente

de un sol

Capiacutetulo III

estado soacutelido

11988421198821198746 (ICSD 20955)

Monoclinica

(grados)

(Å120785)

maacutes int

(120784120637)

6 7592(4) 5334(1) 1136(1) 1044(1) 4456(5) 2973 921 -

WO6 7589(7) 5335(2) 1136(1) 1044(1) 4456(9) 2955 997 220

WO6 7592(7) 5336(2) 1136(1) 1044(1) 4458(9) 2955 927 153

WO6 7594(4) 5339(1) 1137(1) 1044(1) 4467(5) 2951 952 129

WO6 7594(4) 5340(1) 1137(1) 1044(1) 4467(5) 2951 966 115

WO6 7594(3) 5342(1) 1138(1) 1044(1) 4470(4) 2949 902 106

WO6 7592(8) 5334(2) 1136(1) 1044(1) 4457(11) 2953 927 172

WO6 7589(7) 5336(2) 1137(1) 1044(1) 4462(13) 2950 932 121

WO6 7586(8) 5339(2) 1138(1) 1044(1) 4465(11) 2950 908 102

WO6 7587(7) 5340(2) 1137(1) 1043(1) 4466(9) 2950 925 913

WO6 7596(5) 5345(1) 1137(1) 1044(1) 4472(6) 2948 852 840

WO6 7581(6) 5333(2) 1137(1) 1044(1) 4450(8) 2955 907 175

WO6 7587(5) 5332(2) 1137(1) 1044(1) 4455(8) 2954 954 121

WO6 7586(6) 5331(2) 1136(1) 1044(1) 4451(8) 2954 925 102

WO6 7584(10) 5329(3) 1135(1) 1044(2) 4442(13) 2958 951 913

119879 =120782 120791120640

120631119940119952119956120637

difraccioacuten

en la zona media

colaboradores

119877119888 = 2 (3119881

4120587120594119888120558)

13frasl

Fase 119936120784119934119926120788 119936120783120791120790119916119958120782120782120784119934119926120788 119936120783120790120784119916119958120782120783120790119934119926120788

a (Å)

b (Å)

7578(12)

5330(8)

7578(14)

5331(10)

7581(15)

5335(10)

c (Å) 11361(18) 11364(2) 11372(2)

(ordm) 10436(9) 10436(11) 10432(12)

Vol (Å120785) 4446(12) 4448(14) 4457(16)

Sitios ocupados

Y1Eu1 (2e) 100(4) 100(3)000(3) 083(7)017(7)

Y2Eu2 (2f) 100(5) 095(7)005(7) 086(7)014(7)

Y3Eu3 (4g) 100(3) 098(5)002(5) 090(5)010(5)

Rp () 1351 1387 1277

Rwp () 2041 2089 2013

Rf () 589 703 657

de ion activador

soacutelido

iterbio

119936119939120785+ 120636119916119931 () 120636119936119939120785+ ()

WO6 147 1135

WO6 310 644

WO6 452 742

WO6 495 1394

1198680 119876 1205942(10-4) 1198772

1198841981198841198870021198821198746 0976 0528 500 0969

1198841941198841198870061198821198746 101 0703 482 0966

1198841901198841198870101198821198746 0950 0726 537 0958

1198841861198841198870141198821198746 101 0944 449 0962

Y2-xYbxWO6

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

en Tabla 43

119936119939120785+

119929120782(Å) 362

119914119915119912 (119940119950120788

119956)frasl 347 ∙ 10minus42

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 503 ∙ 1021

119936119939120785+ Y198

119916119944(119942119933) 337 321 311 306

Muestra Y198

119961 019 019 019 019 119962 023 023 023 023

samario

119930119950120785+ 119918120787 120784frasl120786 rarr 119923119947

120784119956+120783

1198665 2frasl4 rarr 1198655 2frasl 6

565119899119898

612119899119898

655119899119898

708119899119898

798119899119898

887119899119898

956119899119898

4 rarr 1198671198956 1198665

2frasl4 rarr 119865119895

6 ) La intensidad

6 para la fase

119930119950120785+ 120636119916119931 () 120636119930119950120785+ ()

WO6 415 1248

WO6 716 992

WO6 858 584

WO6 865 251

WO6 888 225

transferencia

1198680 119876 119882119863 1205942(10-5) 1198772

1198841981198781198980021198821198746 105 0579 0626 0913 09998

1198841941198781198980061198821198746 106 0841 0704 139 09997

1198841901198781198980101198821198746 108 112 0764 193 09995

1198841861198781198980141198821198746 109 137 0893 232 09994

1198841821198781198980181198821198746 110 143 0853 245 09993

Y2-xSmxWO6

general Y2-xSmxWO6

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

119930119950120785+

119929120782(Å) 465

119914119915119912 (119940119950120788

119956frasl ) 378 ∙ 10minus42

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 237 ∙ 1021

119930119950120785+ Y198

119916119944(119942119933) 340 349 352 355 358

Muestra Y198

119961 035 046 049 052 052 119962 029 032 033 034 034

europio

119916119958120785+ 119915120782120787 rarr 119923119947

120784119956+120783

11986305 rarr 1198650

11986305 rarr 1198651

11986305 rarr 1198652

11986305 rarr 1198653

11986305 rarr 1198654

535119899119898

590119899119898

610119899119898

655119899119898

704119899119898

6 11986570 rarr 1198635

11986570 rarr 1198635

119916119958120785+ 120636119916119931 () 120636119916119958120785+ ()

WO6 893 277

WO6 911 475

WO6 948 631

WO6 966 612

radiativas

1198680 119876 1205942 middot 10minus5 1198772

1198841981198641199060021198821198746 102 00267 104 09998

1198841941198641199060061198821198746 104 00856 0977 09998

1198841861198641199060141198821198746 104 0115 0913 09999

1198841821198641199060181198821198746 106 0193 186 09997

para cada una

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

119916119958120785+

119929120782(Å) 248

119914119915119912 (119940119950120788

119956frasl ) 273 ∙ 10minus43

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 157 ∙ 1022

figura

119916119958120785+ Y198

119916119944(119942119933) 328 321 319 318

119916119958120785+ Y198

119961 051 058 062 063 119962 032 033 034 034

la Fig 51

foacutesforos

activadores (1198641199063+ 1198781198983+ 119890 1198841198873+)

6 Dispositivo

MFA (ver Fig 65)

62 Colorante

Vidrio 119872119900119897

1198881198982

71 Curva I-V

1198841861198641199060141198821198746

119878119894119899 1198841861198641199060141198821198746 119862119900119899 1198841861198641199060141198821198746

Rs (Ohmcm2) 108 98

Rsh (Ohmcm2) 2036 1657

1198841861198641199060141198821198746

5 11986507 rarr 1198631

11986507 rarr 1198632

Capiacutetulo IV

Conclusiones

8 Conclusiones

formadas

lineal

Capiacutetulo V

9 Referencias

Rev 4 145ndash153 (2003)

(2015)

(2010)

5402 (2013)

2052 (2010)

37 3084ndash3103 (1998)

Eficiente (2002)

57 541 (1980)

2833ndash2855 (2004)

Phys 71 179ndash189 (2001)

513 630ndash640 (2012)

590 546ndash552 (2014)

437 55ndash75 (1948)

836ndash850 (1953)

48 217ndash222 (1968)

62 207ndash211 (1986)

767ndash771 (2013)

780 (2015)

(2005)

Chem 2 291ndash294 (1970)

238ndash249 (2007)

421ndash425 (2000)

(1990)

540-44474-2_1

(2007)

2675ndash2680 (2011)

YAlO 3 Host 147 3552ndash3558 (2000)

100 (2017)

(2011)

Compd 628 352ndash356 (2015)

Rev 56 978ndash982 (1939)

904ndash909 (1956)

Coll Code (2016)

(1976)

(2016)

4301ndash4307 (2015)

347ndash352 (2010)

Int 40 2173ndash2178 (2014)

(2016)

8 (2011)

13256ndash13260 (2007)

(2011)

303 (2017)

(2014)

doi101109PVSC1991169207

10 Anexos

incorporado

estudiado

de Scherrer81 Ec 35

119879 =120782 120791120640

120631119940119952119956120637

Ortorrombica

intenso (120784120637) T (nm) Rc (Å)

6 5316(3) 5308(3) 1594(1) 4498 2910 241 -

WO6 5308(9) 5329(7) 1596(1) 4514 2925 304 175

WO6 5304(7) 5310(5) 1595(1) 4491 2929 208 121

WO6 5284(12) 5411(10) 1591(1) 4550 2923 166 103

WO6 5342(21) 5323(16) 1596(2) 4538 2925 175 918

WO6 5335(13) 5320(94) 1599(1) 4539 2918 182 844

WO6 5317(5) 5011(4) 1592(1) 4487 2915 392 175

WO6 5296(2) 5299(1) 1593(1) 4469 2915 395 121

WO6 5278(33) 5293(25) 1590(3) 4442 2914 209 102

WO6 5332(13) 5332(9) 1591(1) 4508 2908 292 916

WO6 5306(20) 5326(15) 1593(2) 4502 2908 256 842

WO6 5310(4) 5300(3) 1591(1) 4476 2918 367 175

WO6 5285(9) 5307(7) 1594(1) 4471 2913 323 121

WO6 5292(12) 5314(9) 1594(1) 4484 2912 233 102

WO6 5283(5) 5303(4) 1590(1) 4456 2918 233 913

colaboradores

119877119888 = 2 (3119881

4120587120594119888120558)

13frasl

11986652frasl

4 rarr 1198671198956 y 1198665

2frasl4 rarr 119865119895

11986305 rarr 119865119895

temperatura

estado soacutelido

119869119898119886119909(120582) =119902

ℎ119888int 119889120582`120582`120567119894119899(120582`)

120582119892

1205820

119864119876119864(120582`)

119864119876119864(120582) = 119879119891119903119900119899119905(120582)119868119876119864(120582)

119868119876119864(120582) = 120578119888119900119897(120582)119860119890ℎ(120582)

en la Ec 40

119860119890ℎ(120582) = 1 minus 119890minus120572(120582)119882

119860119890ℎ = 1 minus 119890minus120572(120582)119885(120582)119882

119885(120582) = minus120575119901(120582)

119882119897119899 (1 minus

119864119876119864(120582)

(1 minus 119877119891(120582)) 120578119888119900119897(120582))

1198850(120582) =120575119901(120582)

119882[

119864119876119864(120582)

(1 minus 119877119891(120582)) 120578119888119900119897(120582)]

119869119898119886119909(120582) =119902

ℎ119888int 119889120582`120582`120567119894119899(120582`)

120582119892

1205820

111 Artiacuteculos

112 Congresos

ndash Brasil

MATERIALSrdquo

Meacutexico

Espinoza y J Llanos

DEDICATORIA

BIOGRAFIacuteA

AGRADECIMIENTOS

LISTA DE TABLAS

LISTA DE FIGURAS

RESUMEN

ABSTRACT

Capiacutetulo I

1 INTRODUCCIOacuteN





15 Hipoacutetesis









191 Curva I-V






Capiacutetulo II






Capiacutetulo III

































6 Dispositivo






62 Colorante


71 Curva I-V


Capiacutetulo IV

8 Conclusiones

Capiacutetulo V

9 Referencias

10 Anexos















111 Artiacuteculos

112 Congresos



AGRADECIMIENTOS

vi A CONICYT por

DSC‐TGrdquo

DEDICATORIA iii

BIOGRAFIA iv

AGRADECIMIENTOS v

LISTA DE TABLAS x

RESUMEN xx

ABSTRACT xxiii

Capiacutetulo I 1

191 Curva I-V 23

Capiacutetulo II 28

soacutelido 45

6 Dispositivo 90

62 Colorante 96

71 Curva I-V 99

8 Conclusiones 104

Capiacutetulo V 106

9 Referencias 107

10 Anexos 119

112 Congresos 139

LISTA DE TABLAS

Hirayama 51

monocliacutenica 77

LISTA DE FIGURAS

sintetizar 29

xRExWO6 56

Y2-xSmxWO6 69

Y194Sm006WO6 70

logariacutetmica 78

Y2-xEuxWO6 83

optimizadas 86

en vidrios 91

Y186Eu014WO6 99

temperatura 119

Eu3+ Sm3+ Yb3+ 122

ion Eu3+ 128

UV Ultravioleta

IR Infrarrojo

eV Electron-Volt

hν Foton

nm Nanometro

ms Milisegundo

μs Microsegundo

λ Longitud de onda

mW miliwatt

W Watt

Vis Visible

RESUMEN

colorante

ABSTRACT

cell decreases

the electrolyte

Capiacutetulo I

Introduccio n

1 INTRODUCCIOacuteN

luminiscentes3031

15 Hipoacutetesis

radiacioacuten UV

colorantes

inorgaacutenicos

por colorantes

120578119864119879 = 1 minus119868119904

1198681199040

1205781198771198643+ =int 119889120582

1198681198771198643+

ℎ120584

int 1198891205821198681199040minus119868119904

ℎ120584

=int 1205821198681198771198643+119889120582

int 120582(1198681199040minus 119868119904)119889120582

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus(

1198621198620

)120548(1minus3119904)(

119905120591)

3119904frasl

calcularse como

1198620 =3

4120587(1198770)3

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus119876(

119905120591)

3119904frasl]

119876 =4120587

3120548 (1 minus

119904) 119862(1198770)3

120548 (1 minus3

119904) = 120548 (

2) = radic120587 = 177

119876 =4120587

3120548 (1 minus

119904) 119862(119862119863119860120591)

3119904frasl

119862119863119860 =(1198770)6

120591

1198620 vs

4120587

3119862 estando la

siguiente forma

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus119876(

119905120591)

3119904frasl

minus119882119863119905]

1120591frasl + 119882119879

119882119879 =120578119879

(1 + 120578119879)

120578119879 = radic120587119909119890119909119901(1199092)[1 minus 119890119903119891(119909)]

119909 =2120587

13frasl

3119860radic119862119863119860120591

119909 =119876

120578119879 =

radic120587119909 119890119909119901(119909 2)[1 minus 119890119903119891(119909 )] + 120591119882119863

1 + 120591119882119863

119909 =2120587

13frasl

3119860radic119862119863119860

120591

1 + 120591119882119863

119868119890119898 prop 119868119890119909119899

191 Curva I-V

119865119865 =119875119898119886119909

119881119900119888 middot 119869119904119888

119875119898119886119909 = 119881119898119886119909 middot 119869119898119886119909

120578() =119881119900119888 middot 119869119904119888 middot 119865119865

119875119894119899=

119875119898119886119909 middot 119865119865

119875119894119899

119868119875119862119864 =119868(119860)

119875( 119882)middot

120582(119899119898)middot 100

empty =119899

119873

empty =119890119899

119890119873=

119890119899119904frasl

119890119873119904frasl

=119868(119886119898119901)

119890119873119904frasl

empty =

119868(119886119898119901)1198881198982frasl

119890119873119904frasl

1198881198982frasl

la celda solar

119875 = 119873ℎ120592

Por lo tanto

119875 (119882119886119905119905

1198881198982 119900

119869119900119906119897119890119904

119904119890119892 middot 1198881198982) = 119873ℎ

119888

120582

119875 (119869

119904 middot 1198881198982) = (

119873

3 middot 108 119898119904frasl

120582(119899119898) middot 10minus9119898)

y despejando

119873

119904 middot 1198881198982=

119875 (119869

119904 middot 1198881198982 119900 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898)

119873

119904 middot 1198881198982=

119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1986

119890 middot 119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1986

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1240

119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898)

empty = 119868119875119862119864 =

119868(119886119898119901)1198881198982frasl

119875 ( 119882

1198881198982)middot

120582(119899119898)middot 100

Capiacutetulo II

siguientes pasos

acioacute

Deposito

Sinterizado

Tincioacuten del

vidrio

Electrolito

Montaje

aproximadamente

de un sol

Capiacutetulo III

estado soacutelido

11988421198821198746 (ICSD 20955)

Monoclinica

(grados)

(Å120785)

maacutes int

(120784120637)

6 7592(4) 5334(1) 1136(1) 1044(1) 4456(5) 2973 921 -

WO6 7589(7) 5335(2) 1136(1) 1044(1) 4456(9) 2955 997 220

WO6 7592(7) 5336(2) 1136(1) 1044(1) 4458(9) 2955 927 153

WO6 7594(4) 5339(1) 1137(1) 1044(1) 4467(5) 2951 952 129

WO6 7594(4) 5340(1) 1137(1) 1044(1) 4467(5) 2951 966 115

WO6 7594(3) 5342(1) 1138(1) 1044(1) 4470(4) 2949 902 106

WO6 7592(8) 5334(2) 1136(1) 1044(1) 4457(11) 2953 927 172

WO6 7589(7) 5336(2) 1137(1) 1044(1) 4462(13) 2950 932 121

WO6 7586(8) 5339(2) 1138(1) 1044(1) 4465(11) 2950 908 102

WO6 7587(7) 5340(2) 1137(1) 1043(1) 4466(9) 2950 925 913

WO6 7596(5) 5345(1) 1137(1) 1044(1) 4472(6) 2948 852 840

WO6 7581(6) 5333(2) 1137(1) 1044(1) 4450(8) 2955 907 175

WO6 7587(5) 5332(2) 1137(1) 1044(1) 4455(8) 2954 954 121

WO6 7586(6) 5331(2) 1136(1) 1044(1) 4451(8) 2954 925 102

WO6 7584(10) 5329(3) 1135(1) 1044(2) 4442(13) 2958 951 913

119879 =120782 120791120640

120631119940119952119956120637

difraccioacuten

en la zona media

colaboradores

119877119888 = 2 (3119881

4120587120594119888120558)

13frasl

Fase 119936120784119934119926120788 119936120783120791120790119916119958120782120782120784119934119926120788 119936120783120790120784119916119958120782120783120790119934119926120788

a (Å)

b (Å)

7578(12)

5330(8)

7578(14)

5331(10)

7581(15)

5335(10)

c (Å) 11361(18) 11364(2) 11372(2)

(ordm) 10436(9) 10436(11) 10432(12)

Vol (Å120785) 4446(12) 4448(14) 4457(16)

Sitios ocupados

Y1Eu1 (2e) 100(4) 100(3)000(3) 083(7)017(7)

Y2Eu2 (2f) 100(5) 095(7)005(7) 086(7)014(7)

Y3Eu3 (4g) 100(3) 098(5)002(5) 090(5)010(5)

Rp () 1351 1387 1277

Rwp () 2041 2089 2013

Rf () 589 703 657

de ion activador

soacutelido

iterbio

119936119939120785+ 120636119916119931 () 120636119936119939120785+ ()

WO6 147 1135

WO6 310 644

WO6 452 742

WO6 495 1394

1198680 119876 1205942(10-4) 1198772

1198841981198841198870021198821198746 0976 0528 500 0969

1198841941198841198870061198821198746 101 0703 482 0966

1198841901198841198870101198821198746 0950 0726 537 0958

1198841861198841198870141198821198746 101 0944 449 0962

Y2-xYbxWO6

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

en Tabla 43

119936119939120785+

119929120782(Å) 362

119914119915119912 (119940119950120788

119956)frasl 347 ∙ 10minus42

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 503 ∙ 1021

119936119939120785+ Y198

119916119944(119942119933) 337 321 311 306

Muestra Y198

119961 019 019 019 019 119962 023 023 023 023

samario

119930119950120785+ 119918120787 120784frasl120786 rarr 119923119947

120784119956+120783

1198665 2frasl4 rarr 1198655 2frasl 6

565119899119898

612119899119898

655119899119898

708119899119898

798119899119898

887119899119898

956119899119898

4 rarr 1198671198956 1198665

2frasl4 rarr 119865119895

6 ) La intensidad

6 para la fase

119930119950120785+ 120636119916119931 () 120636119930119950120785+ ()

WO6 415 1248

WO6 716 992

WO6 858 584

WO6 865 251

WO6 888 225

transferencia

1198680 119876 119882119863 1205942(10-5) 1198772

1198841981198781198980021198821198746 105 0579 0626 0913 09998

1198841941198781198980061198821198746 106 0841 0704 139 09997

1198841901198781198980101198821198746 108 112 0764 193 09995

1198841861198781198980141198821198746 109 137 0893 232 09994

1198841821198781198980181198821198746 110 143 0853 245 09993

Y2-xSmxWO6

general Y2-xSmxWO6

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

119930119950120785+

119929120782(Å) 465

119914119915119912 (119940119950120788

119956frasl ) 378 ∙ 10minus42

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 237 ∙ 1021

119930119950120785+ Y198

119916119944(119942119933) 340 349 352 355 358

Muestra Y198

119961 035 046 049 052 052 119962 029 032 033 034 034

europio

119916119958120785+ 119915120782120787 rarr 119923119947

120784119956+120783

11986305 rarr 1198650

11986305 rarr 1198651

11986305 rarr 1198652

11986305 rarr 1198653

11986305 rarr 1198654

535119899119898

590119899119898

610119899119898

655119899119898

704119899119898

6 11986570 rarr 1198635

11986570 rarr 1198635

119916119958120785+ 120636119916119931 () 120636119916119958120785+ ()

WO6 893 277

WO6 911 475

WO6 948 631

WO6 966 612

radiativas

1198680 119876 1205942 middot 10minus5 1198772

1198841981198641199060021198821198746 102 00267 104 09998

1198841941198641199060061198821198746 104 00856 0977 09998

1198841861198641199060141198821198746 104 0115 0913 09999

1198841821198641199060181198821198746 106 0193 186 09997

para cada una

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

119916119958120785+

119929120782(Å) 248

119914119915119912 (119940119950120788

119956frasl ) 273 ∙ 10minus43

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 157 ∙ 1022

figura

119916119958120785+ Y198

119916119944(119942119933) 328 321 319 318

119916119958120785+ Y198

119961 051 058 062 063 119962 032 033 034 034

la Fig 51

foacutesforos

activadores (1198641199063+ 1198781198983+ 119890 1198841198873+)

6 Dispositivo

MFA (ver Fig 65)

62 Colorante

Vidrio 119872119900119897

1198881198982

71 Curva I-V

1198841861198641199060141198821198746

119878119894119899 1198841861198641199060141198821198746 119862119900119899 1198841861198641199060141198821198746

Rs (Ohmcm2) 108 98

Rsh (Ohmcm2) 2036 1657

1198841861198641199060141198821198746

5 11986507 rarr 1198631

11986507 rarr 1198632

Capiacutetulo IV

Conclusiones

8 Conclusiones

formadas

lineal

Capiacutetulo V

9 Referencias

Rev 4 145ndash153 (2003)

(2015)

(2010)

5402 (2013)

2052 (2010)

37 3084ndash3103 (1998)

Eficiente (2002)

57 541 (1980)

2833ndash2855 (2004)

Phys 71 179ndash189 (2001)

513 630ndash640 (2012)

590 546ndash552 (2014)

437 55ndash75 (1948)

836ndash850 (1953)

48 217ndash222 (1968)

62 207ndash211 (1986)

767ndash771 (2013)

780 (2015)

(2005)

Chem 2 291ndash294 (1970)

238ndash249 (2007)

421ndash425 (2000)

(1990)

540-44474-2_1

(2007)

2675ndash2680 (2011)

YAlO 3 Host 147 3552ndash3558 (2000)

100 (2017)

(2011)

Compd 628 352ndash356 (2015)

Rev 56 978ndash982 (1939)

904ndash909 (1956)

Coll Code (2016)

(1976)

(2016)

4301ndash4307 (2015)

347ndash352 (2010)

Int 40 2173ndash2178 (2014)

(2016)

8 (2011)

13256ndash13260 (2007)

(2011)

303 (2017)

(2014)

doi101109PVSC1991169207

10 Anexos

incorporado

estudiado

de Scherrer81 Ec 35

119879 =120782 120791120640

120631119940119952119956120637

Ortorrombica

intenso (120784120637) T (nm) Rc (Å)

6 5316(3) 5308(3) 1594(1) 4498 2910 241 -

WO6 5308(9) 5329(7) 1596(1) 4514 2925 304 175

WO6 5304(7) 5310(5) 1595(1) 4491 2929 208 121

WO6 5284(12) 5411(10) 1591(1) 4550 2923 166 103

WO6 5342(21) 5323(16) 1596(2) 4538 2925 175 918

WO6 5335(13) 5320(94) 1599(1) 4539 2918 182 844

WO6 5317(5) 5011(4) 1592(1) 4487 2915 392 175

WO6 5296(2) 5299(1) 1593(1) 4469 2915 395 121

WO6 5278(33) 5293(25) 1590(3) 4442 2914 209 102

WO6 5332(13) 5332(9) 1591(1) 4508 2908 292 916

WO6 5306(20) 5326(15) 1593(2) 4502 2908 256 842

WO6 5310(4) 5300(3) 1591(1) 4476 2918 367 175

WO6 5285(9) 5307(7) 1594(1) 4471 2913 323 121

WO6 5292(12) 5314(9) 1594(1) 4484 2912 233 102

WO6 5283(5) 5303(4) 1590(1) 4456 2918 233 913

colaboradores

119877119888 = 2 (3119881

4120587120594119888120558)

13frasl

11986652frasl

4 rarr 1198671198956 y 1198665

2frasl4 rarr 119865119895

11986305 rarr 119865119895

temperatura

estado soacutelido

119869119898119886119909(120582) =119902

ℎ119888int 119889120582`120582`120567119894119899(120582`)

120582119892

1205820

119864119876119864(120582`)

119864119876119864(120582) = 119879119891119903119900119899119905(120582)119868119876119864(120582)

119868119876119864(120582) = 120578119888119900119897(120582)119860119890ℎ(120582)

en la Ec 40

119860119890ℎ(120582) = 1 minus 119890minus120572(120582)119882

119860119890ℎ = 1 minus 119890minus120572(120582)119885(120582)119882

119885(120582) = minus120575119901(120582)

119882119897119899 (1 minus

119864119876119864(120582)

(1 minus 119877119891(120582)) 120578119888119900119897(120582))

1198850(120582) =120575119901(120582)

119882[

119864119876119864(120582)

(1 minus 119877119891(120582)) 120578119888119900119897(120582)]

119869119898119886119909(120582) =119902

ℎ119888int 119889120582`120582`120567119894119899(120582`)

120582119892

1205820

111 Artiacuteculos

112 Congresos

ndash Brasil

MATERIALSrdquo

Meacutexico

Espinoza y J Llanos

DEDICATORIA

BIOGRAFIacuteA

AGRADECIMIENTOS

LISTA DE TABLAS

LISTA DE FIGURAS

RESUMEN

ABSTRACT

Capiacutetulo I

1 INTRODUCCIOacuteN





15 Hipoacutetesis









191 Curva I-V






Capiacutetulo II






Capiacutetulo III

































6 Dispositivo






62 Colorante


71 Curva I-V


Capiacutetulo IV

8 Conclusiones

Capiacutetulo V

9 Referencias

10 Anexos















111 Artiacuteculos

112 Congresos



DEDICATORIA iii

BIOGRAFIA iv

AGRADECIMIENTOS v

LISTA DE TABLAS x

RESUMEN xx

ABSTRACT xxiii

Capiacutetulo I 1

191 Curva I-V 23

Capiacutetulo II 28

soacutelido 45

6 Dispositivo 90

62 Colorante 96

71 Curva I-V 99

8 Conclusiones 104

Capiacutetulo V 106

9 Referencias 107

10 Anexos 119

112 Congresos 139

LISTA DE TABLAS

Hirayama 51

monocliacutenica 77

LISTA DE FIGURAS

sintetizar 29

xRExWO6 56

Y2-xSmxWO6 69

Y194Sm006WO6 70

logariacutetmica 78

Y2-xEuxWO6 83

optimizadas 86

en vidrios 91

Y186Eu014WO6 99

temperatura 119

Eu3+ Sm3+ Yb3+ 122

ion Eu3+ 128

UV Ultravioleta

IR Infrarrojo

eV Electron-Volt

hν Foton

nm Nanometro

ms Milisegundo

μs Microsegundo

λ Longitud de onda

mW miliwatt

W Watt

Vis Visible

RESUMEN

colorante

ABSTRACT

cell decreases

the electrolyte

Capiacutetulo I

Introduccio n

1 INTRODUCCIOacuteN

luminiscentes3031

15 Hipoacutetesis

radiacioacuten UV

colorantes

inorgaacutenicos

por colorantes

120578119864119879 = 1 minus119868119904

1198681199040

1205781198771198643+ =int 119889120582

1198681198771198643+

ℎ120584

int 1198891205821198681199040minus119868119904

ℎ120584

=int 1205821198681198771198643+119889120582

int 120582(1198681199040minus 119868119904)119889120582

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus(

1198621198620

)120548(1minus3119904)(

119905120591)

3119904frasl

calcularse como

1198620 =3

4120587(1198770)3

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus119876(

119905120591)

3119904frasl]

119876 =4120587

3120548 (1 minus

119904) 119862(1198770)3

120548 (1 minus3

119904) = 120548 (

2) = radic120587 = 177

119876 =4120587

3120548 (1 minus

119904) 119862(119862119863119860120591)

3119904frasl

119862119863119860 =(1198770)6

120591

1198620 vs

4120587

3119862 estando la

siguiente forma

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus119876(

119905120591)

3119904frasl

minus119882119863119905]

1120591frasl + 119882119879

119882119879 =120578119879

(1 + 120578119879)

120578119879 = radic120587119909119890119909119901(1199092)[1 minus 119890119903119891(119909)]

119909 =2120587

13frasl

3119860radic119862119863119860120591

119909 =119876

120578119879 =

radic120587119909 119890119909119901(119909 2)[1 minus 119890119903119891(119909 )] + 120591119882119863

1 + 120591119882119863

119909 =2120587

13frasl

3119860radic119862119863119860

120591

1 + 120591119882119863

119868119890119898 prop 119868119890119909119899

191 Curva I-V

119865119865 =119875119898119886119909

119881119900119888 middot 119869119904119888

119875119898119886119909 = 119881119898119886119909 middot 119869119898119886119909

120578() =119881119900119888 middot 119869119904119888 middot 119865119865

119875119894119899=

119875119898119886119909 middot 119865119865

119875119894119899

119868119875119862119864 =119868(119860)

119875( 119882)middot

120582(119899119898)middot 100

empty =119899

119873

empty =119890119899

119890119873=

119890119899119904frasl

119890119873119904frasl

=119868(119886119898119901)

119890119873119904frasl

empty =

119868(119886119898119901)1198881198982frasl

119890119873119904frasl

1198881198982frasl

la celda solar

119875 = 119873ℎ120592

Por lo tanto

119875 (119882119886119905119905

1198881198982 119900

119869119900119906119897119890119904

119904119890119892 middot 1198881198982) = 119873ℎ

119888

120582

119875 (119869

119904 middot 1198881198982) = (

119873

3 middot 108 119898119904frasl

120582(119899119898) middot 10minus9119898)

y despejando

119873

119904 middot 1198881198982=

119875 (119869

119904 middot 1198881198982 119900 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898)

119873

119904 middot 1198881198982=

119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1986

119890 middot 119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1986

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1240

119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898)

empty = 119868119875119862119864 =

119868(119886119898119901)1198881198982frasl

119875 ( 119882

1198881198982)middot

120582(119899119898)middot 100

Capiacutetulo II

siguientes pasos

acioacute

Deposito

Sinterizado

Tincioacuten del

vidrio

Electrolito

Montaje

aproximadamente

de un sol

Capiacutetulo III

estado soacutelido

11988421198821198746 (ICSD 20955)

Monoclinica

(grados)

(Å120785)

maacutes int

(120784120637)

6 7592(4) 5334(1) 1136(1) 1044(1) 4456(5) 2973 921 -

WO6 7589(7) 5335(2) 1136(1) 1044(1) 4456(9) 2955 997 220

WO6 7592(7) 5336(2) 1136(1) 1044(1) 4458(9) 2955 927 153

WO6 7594(4) 5339(1) 1137(1) 1044(1) 4467(5) 2951 952 129

WO6 7594(4) 5340(1) 1137(1) 1044(1) 4467(5) 2951 966 115

WO6 7594(3) 5342(1) 1138(1) 1044(1) 4470(4) 2949 902 106

WO6 7592(8) 5334(2) 1136(1) 1044(1) 4457(11) 2953 927 172

WO6 7589(7) 5336(2) 1137(1) 1044(1) 4462(13) 2950 932 121

WO6 7586(8) 5339(2) 1138(1) 1044(1) 4465(11) 2950 908 102

WO6 7587(7) 5340(2) 1137(1) 1043(1) 4466(9) 2950 925 913

WO6 7596(5) 5345(1) 1137(1) 1044(1) 4472(6) 2948 852 840

WO6 7581(6) 5333(2) 1137(1) 1044(1) 4450(8) 2955 907 175

WO6 7587(5) 5332(2) 1137(1) 1044(1) 4455(8) 2954 954 121

WO6 7586(6) 5331(2) 1136(1) 1044(1) 4451(8) 2954 925 102

WO6 7584(10) 5329(3) 1135(1) 1044(2) 4442(13) 2958 951 913

119879 =120782 120791120640

120631119940119952119956120637

difraccioacuten

en la zona media

colaboradores

119877119888 = 2 (3119881

4120587120594119888120558)

13frasl

Fase 119936120784119934119926120788 119936120783120791120790119916119958120782120782120784119934119926120788 119936120783120790120784119916119958120782120783120790119934119926120788

a (Å)

b (Å)

7578(12)

5330(8)

7578(14)

5331(10)

7581(15)

5335(10)

c (Å) 11361(18) 11364(2) 11372(2)

(ordm) 10436(9) 10436(11) 10432(12)

Vol (Å120785) 4446(12) 4448(14) 4457(16)

Sitios ocupados

Y1Eu1 (2e) 100(4) 100(3)000(3) 083(7)017(7)

Y2Eu2 (2f) 100(5) 095(7)005(7) 086(7)014(7)

Y3Eu3 (4g) 100(3) 098(5)002(5) 090(5)010(5)

Rp () 1351 1387 1277

Rwp () 2041 2089 2013

Rf () 589 703 657

de ion activador

soacutelido

iterbio

119936119939120785+ 120636119916119931 () 120636119936119939120785+ ()

WO6 147 1135

WO6 310 644

WO6 452 742

WO6 495 1394

1198680 119876 1205942(10-4) 1198772

1198841981198841198870021198821198746 0976 0528 500 0969

1198841941198841198870061198821198746 101 0703 482 0966

1198841901198841198870101198821198746 0950 0726 537 0958

1198841861198841198870141198821198746 101 0944 449 0962

Y2-xYbxWO6

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

en Tabla 43

119936119939120785+

119929120782(Å) 362

119914119915119912 (119940119950120788

119956)frasl 347 ∙ 10minus42

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 503 ∙ 1021

119936119939120785+ Y198

119916119944(119942119933) 337 321 311 306

Muestra Y198

119961 019 019 019 019 119962 023 023 023 023

samario

119930119950120785+ 119918120787 120784frasl120786 rarr 119923119947

120784119956+120783

1198665 2frasl4 rarr 1198655 2frasl 6

565119899119898

612119899119898

655119899119898

708119899119898

798119899119898

887119899119898

956119899119898

4 rarr 1198671198956 1198665

2frasl4 rarr 119865119895

6 ) La intensidad

6 para la fase

119930119950120785+ 120636119916119931 () 120636119930119950120785+ ()

WO6 415 1248

WO6 716 992

WO6 858 584

WO6 865 251

WO6 888 225

transferencia

1198680 119876 119882119863 1205942(10-5) 1198772

1198841981198781198980021198821198746 105 0579 0626 0913 09998

1198841941198781198980061198821198746 106 0841 0704 139 09997

1198841901198781198980101198821198746 108 112 0764 193 09995

1198841861198781198980141198821198746 109 137 0893 232 09994

1198841821198781198980181198821198746 110 143 0853 245 09993

Y2-xSmxWO6

general Y2-xSmxWO6

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

119930119950120785+

119929120782(Å) 465

119914119915119912 (119940119950120788

119956frasl ) 378 ∙ 10minus42

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 237 ∙ 1021

119930119950120785+ Y198

119916119944(119942119933) 340 349 352 355 358

Muestra Y198

119961 035 046 049 052 052 119962 029 032 033 034 034

europio

119916119958120785+ 119915120782120787 rarr 119923119947

120784119956+120783

11986305 rarr 1198650

11986305 rarr 1198651

11986305 rarr 1198652

11986305 rarr 1198653

11986305 rarr 1198654

535119899119898

590119899119898

610119899119898

655119899119898

704119899119898

6 11986570 rarr 1198635

11986570 rarr 1198635

119916119958120785+ 120636119916119931 () 120636119916119958120785+ ()

WO6 893 277

WO6 911 475

WO6 948 631

WO6 966 612

radiativas

1198680 119876 1205942 middot 10minus5 1198772

1198841981198641199060021198821198746 102 00267 104 09998

1198841941198641199060061198821198746 104 00856 0977 09998

1198841861198641199060141198821198746 104 0115 0913 09999

1198841821198641199060181198821198746 106 0193 186 09997

para cada una

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

119916119958120785+

119929120782(Å) 248

119914119915119912 (119940119950120788

119956frasl ) 273 ∙ 10minus43

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 157 ∙ 1022

figura

119916119958120785+ Y198

119916119944(119942119933) 328 321 319 318

119916119958120785+ Y198

119961 051 058 062 063 119962 032 033 034 034

la Fig 51

foacutesforos

activadores (1198641199063+ 1198781198983+ 119890 1198841198873+)

6 Dispositivo

MFA (ver Fig 65)

62 Colorante

Vidrio 119872119900119897

1198881198982

71 Curva I-V

1198841861198641199060141198821198746

119878119894119899 1198841861198641199060141198821198746 119862119900119899 1198841861198641199060141198821198746

Rs (Ohmcm2) 108 98

Rsh (Ohmcm2) 2036 1657

1198841861198641199060141198821198746

5 11986507 rarr 1198631

11986507 rarr 1198632

Capiacutetulo IV

Conclusiones

8 Conclusiones

formadas

lineal

Capiacutetulo V

9 Referencias

Rev 4 145ndash153 (2003)

(2015)

(2010)

5402 (2013)

2052 (2010)

37 3084ndash3103 (1998)

Eficiente (2002)

57 541 (1980)

2833ndash2855 (2004)

Phys 71 179ndash189 (2001)

513 630ndash640 (2012)

590 546ndash552 (2014)

437 55ndash75 (1948)

836ndash850 (1953)

48 217ndash222 (1968)

62 207ndash211 (1986)

767ndash771 (2013)

780 (2015)

(2005)

Chem 2 291ndash294 (1970)

238ndash249 (2007)

421ndash425 (2000)

(1990)

540-44474-2_1

(2007)

2675ndash2680 (2011)

YAlO 3 Host 147 3552ndash3558 (2000)

100 (2017)

(2011)

Compd 628 352ndash356 (2015)

Rev 56 978ndash982 (1939)

904ndash909 (1956)

Coll Code (2016)

(1976)

(2016)

4301ndash4307 (2015)

347ndash352 (2010)

Int 40 2173ndash2178 (2014)

(2016)

8 (2011)

13256ndash13260 (2007)

(2011)

303 (2017)

(2014)

doi101109PVSC1991169207

10 Anexos

incorporado

estudiado

de Scherrer81 Ec 35

119879 =120782 120791120640

120631119940119952119956120637

Ortorrombica

intenso (120784120637) T (nm) Rc (Å)

6 5316(3) 5308(3) 1594(1) 4498 2910 241 -

WO6 5308(9) 5329(7) 1596(1) 4514 2925 304 175

WO6 5304(7) 5310(5) 1595(1) 4491 2929 208 121

WO6 5284(12) 5411(10) 1591(1) 4550 2923 166 103

WO6 5342(21) 5323(16) 1596(2) 4538 2925 175 918

WO6 5335(13) 5320(94) 1599(1) 4539 2918 182 844

WO6 5317(5) 5011(4) 1592(1) 4487 2915 392 175

WO6 5296(2) 5299(1) 1593(1) 4469 2915 395 121

WO6 5278(33) 5293(25) 1590(3) 4442 2914 209 102

WO6 5332(13) 5332(9) 1591(1) 4508 2908 292 916

WO6 5306(20) 5326(15) 1593(2) 4502 2908 256 842

WO6 5310(4) 5300(3) 1591(1) 4476 2918 367 175

WO6 5285(9) 5307(7) 1594(1) 4471 2913 323 121

WO6 5292(12) 5314(9) 1594(1) 4484 2912 233 102

WO6 5283(5) 5303(4) 1590(1) 4456 2918 233 913

colaboradores

119877119888 = 2 (3119881

4120587120594119888120558)

13frasl

11986652frasl

4 rarr 1198671198956 y 1198665

2frasl4 rarr 119865119895

11986305 rarr 119865119895

temperatura

estado soacutelido

119869119898119886119909(120582) =119902

ℎ119888int 119889120582`120582`120567119894119899(120582`)

120582119892

1205820

119864119876119864(120582`)

119864119876119864(120582) = 119879119891119903119900119899119905(120582)119868119876119864(120582)

119868119876119864(120582) = 120578119888119900119897(120582)119860119890ℎ(120582)

en la Ec 40

119860119890ℎ(120582) = 1 minus 119890minus120572(120582)119882

119860119890ℎ = 1 minus 119890minus120572(120582)119885(120582)119882

119885(120582) = minus120575119901(120582)

119882119897119899 (1 minus

119864119876119864(120582)

(1 minus 119877119891(120582)) 120578119888119900119897(120582))

1198850(120582) =120575119901(120582)

119882[

119864119876119864(120582)

(1 minus 119877119891(120582)) 120578119888119900119897(120582)]

119869119898119886119909(120582) =119902

ℎ119888int 119889120582`120582`120567119894119899(120582`)

120582119892

1205820

111 Artiacuteculos

112 Congresos

ndash Brasil

MATERIALSrdquo

Meacutexico

Espinoza y J Llanos

DEDICATORIA

BIOGRAFIacuteA

AGRADECIMIENTOS

LISTA DE TABLAS

LISTA DE FIGURAS

RESUMEN

ABSTRACT

Capiacutetulo I

1 INTRODUCCIOacuteN





15 Hipoacutetesis









191 Curva I-V






Capiacutetulo II






Capiacutetulo III

































6 Dispositivo






62 Colorante


71 Curva I-V


Capiacutetulo IV

8 Conclusiones

Capiacutetulo V

9 Referencias

10 Anexos















111 Artiacuteculos

112 Congresos



191 Curva I-V 23

Capiacutetulo II 28

soacutelido 45

6 Dispositivo 90

62 Colorante 96

71 Curva I-V 99

8 Conclusiones 104

Capiacutetulo V 106

9 Referencias 107

10 Anexos 119

112 Congresos 139

LISTA DE TABLAS

Hirayama 51

monocliacutenica 77

LISTA DE FIGURAS

sintetizar 29

xRExWO6 56

Y2-xSmxWO6 69

Y194Sm006WO6 70

logariacutetmica 78

Y2-xEuxWO6 83

optimizadas 86

en vidrios 91

Y186Eu014WO6 99

temperatura 119

Eu3+ Sm3+ Yb3+ 122

ion Eu3+ 128

UV Ultravioleta

IR Infrarrojo

eV Electron-Volt

hν Foton

nm Nanometro

ms Milisegundo

μs Microsegundo

λ Longitud de onda

mW miliwatt

W Watt

Vis Visible

RESUMEN

colorante

ABSTRACT

cell decreases

the electrolyte

Capiacutetulo I

Introduccio n

1 INTRODUCCIOacuteN

luminiscentes3031

15 Hipoacutetesis

radiacioacuten UV

colorantes

inorgaacutenicos

por colorantes

120578119864119879 = 1 minus119868119904

1198681199040

1205781198771198643+ =int 119889120582

1198681198771198643+

ℎ120584

int 1198891205821198681199040minus119868119904

ℎ120584

=int 1205821198681198771198643+119889120582

int 120582(1198681199040minus 119868119904)119889120582

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus(

1198621198620

)120548(1minus3119904)(

119905120591)

3119904frasl

calcularse como

1198620 =3

4120587(1198770)3

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus119876(

119905120591)

3119904frasl]

119876 =4120587

3120548 (1 minus

119904) 119862(1198770)3

120548 (1 minus3

119904) = 120548 (

2) = radic120587 = 177

119876 =4120587

3120548 (1 minus

119904) 119862(119862119863119860120591)

3119904frasl

119862119863119860 =(1198770)6

120591

1198620 vs

4120587

3119862 estando la

siguiente forma

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus119876(

119905120591)

3119904frasl

minus119882119863119905]

1120591frasl + 119882119879

119882119879 =120578119879

(1 + 120578119879)

120578119879 = radic120587119909119890119909119901(1199092)[1 minus 119890119903119891(119909)]

119909 =2120587

13frasl

3119860radic119862119863119860120591

119909 =119876

120578119879 =

radic120587119909 119890119909119901(119909 2)[1 minus 119890119903119891(119909 )] + 120591119882119863

1 + 120591119882119863

119909 =2120587

13frasl

3119860radic119862119863119860

120591

1 + 120591119882119863

119868119890119898 prop 119868119890119909119899

191 Curva I-V

119865119865 =119875119898119886119909

119881119900119888 middot 119869119904119888

119875119898119886119909 = 119881119898119886119909 middot 119869119898119886119909

120578() =119881119900119888 middot 119869119904119888 middot 119865119865

119875119894119899=

119875119898119886119909 middot 119865119865

119875119894119899

119868119875119862119864 =119868(119860)

119875( 119882)middot

120582(119899119898)middot 100

empty =119899

119873

empty =119890119899

119890119873=

119890119899119904frasl

119890119873119904frasl

=119868(119886119898119901)

119890119873119904frasl

empty =

119868(119886119898119901)1198881198982frasl

119890119873119904frasl

1198881198982frasl

la celda solar

119875 = 119873ℎ120592

Por lo tanto

119875 (119882119886119905119905

1198881198982 119900

119869119900119906119897119890119904

119904119890119892 middot 1198881198982) = 119873ℎ

119888

120582

119875 (119869

119904 middot 1198881198982) = (

119873

3 middot 108 119898119904frasl

120582(119899119898) middot 10minus9119898)

y despejando

119873

119904 middot 1198881198982=

119875 (119869

119904 middot 1198881198982 119900 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898)

119873

119904 middot 1198881198982=

119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1986

119890 middot 119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1986

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1240

119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898)

empty = 119868119875119862119864 =

119868(119886119898119901)1198881198982frasl

119875 ( 119882

1198881198982)middot

120582(119899119898)middot 100

Capiacutetulo II

siguientes pasos

acioacute

Deposito

Sinterizado

Tincioacuten del

vidrio

Electrolito

Montaje

aproximadamente

de un sol

Capiacutetulo III

estado soacutelido

11988421198821198746 (ICSD 20955)

Monoclinica

(grados)

(Å120785)

maacutes int

(120784120637)

6 7592(4) 5334(1) 1136(1) 1044(1) 4456(5) 2973 921 -

WO6 7589(7) 5335(2) 1136(1) 1044(1) 4456(9) 2955 997 220

WO6 7592(7) 5336(2) 1136(1) 1044(1) 4458(9) 2955 927 153

WO6 7594(4) 5339(1) 1137(1) 1044(1) 4467(5) 2951 952 129

WO6 7594(4) 5340(1) 1137(1) 1044(1) 4467(5) 2951 966 115

WO6 7594(3) 5342(1) 1138(1) 1044(1) 4470(4) 2949 902 106

WO6 7592(8) 5334(2) 1136(1) 1044(1) 4457(11) 2953 927 172

WO6 7589(7) 5336(2) 1137(1) 1044(1) 4462(13) 2950 932 121

WO6 7586(8) 5339(2) 1138(1) 1044(1) 4465(11) 2950 908 102

WO6 7587(7) 5340(2) 1137(1) 1043(1) 4466(9) 2950 925 913

WO6 7596(5) 5345(1) 1137(1) 1044(1) 4472(6) 2948 852 840

WO6 7581(6) 5333(2) 1137(1) 1044(1) 4450(8) 2955 907 175

WO6 7587(5) 5332(2) 1137(1) 1044(1) 4455(8) 2954 954 121

WO6 7586(6) 5331(2) 1136(1) 1044(1) 4451(8) 2954 925 102

WO6 7584(10) 5329(3) 1135(1) 1044(2) 4442(13) 2958 951 913

119879 =120782 120791120640

120631119940119952119956120637

difraccioacuten

en la zona media

colaboradores

119877119888 = 2 (3119881

4120587120594119888120558)

13frasl

Fase 119936120784119934119926120788 119936120783120791120790119916119958120782120782120784119934119926120788 119936120783120790120784119916119958120782120783120790119934119926120788

a (Å)

b (Å)

7578(12)

5330(8)

7578(14)

5331(10)

7581(15)

5335(10)

c (Å) 11361(18) 11364(2) 11372(2)

(ordm) 10436(9) 10436(11) 10432(12)

Vol (Å120785) 4446(12) 4448(14) 4457(16)

Sitios ocupados

Y1Eu1 (2e) 100(4) 100(3)000(3) 083(7)017(7)

Y2Eu2 (2f) 100(5) 095(7)005(7) 086(7)014(7)

Y3Eu3 (4g) 100(3) 098(5)002(5) 090(5)010(5)

Rp () 1351 1387 1277

Rwp () 2041 2089 2013

Rf () 589 703 657

de ion activador

soacutelido

iterbio

119936119939120785+ 120636119916119931 () 120636119936119939120785+ ()

WO6 147 1135

WO6 310 644

WO6 452 742

WO6 495 1394

1198680 119876 1205942(10-4) 1198772

1198841981198841198870021198821198746 0976 0528 500 0969

1198841941198841198870061198821198746 101 0703 482 0966

1198841901198841198870101198821198746 0950 0726 537 0958

1198841861198841198870141198821198746 101 0944 449 0962

Y2-xYbxWO6

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

en Tabla 43

119936119939120785+

119929120782(Å) 362

119914119915119912 (119940119950120788

119956)frasl 347 ∙ 10minus42

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 503 ∙ 1021

119936119939120785+ Y198

119916119944(119942119933) 337 321 311 306

Muestra Y198

119961 019 019 019 019 119962 023 023 023 023

samario

119930119950120785+ 119918120787 120784frasl120786 rarr 119923119947

120784119956+120783

1198665 2frasl4 rarr 1198655 2frasl 6

565119899119898

612119899119898

655119899119898

708119899119898

798119899119898

887119899119898

956119899119898

4 rarr 1198671198956 1198665

2frasl4 rarr 119865119895

6 ) La intensidad

6 para la fase

119930119950120785+ 120636119916119931 () 120636119930119950120785+ ()

WO6 415 1248

WO6 716 992

WO6 858 584

WO6 865 251

WO6 888 225

transferencia

1198680 119876 119882119863 1205942(10-5) 1198772

1198841981198781198980021198821198746 105 0579 0626 0913 09998

1198841941198781198980061198821198746 106 0841 0704 139 09997

1198841901198781198980101198821198746 108 112 0764 193 09995

1198841861198781198980141198821198746 109 137 0893 232 09994

1198841821198781198980181198821198746 110 143 0853 245 09993

Y2-xSmxWO6

general Y2-xSmxWO6

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

119930119950120785+

119929120782(Å) 465

119914119915119912 (119940119950120788

119956frasl ) 378 ∙ 10minus42

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 237 ∙ 1021

119930119950120785+ Y198

119916119944(119942119933) 340 349 352 355 358

Muestra Y198

119961 035 046 049 052 052 119962 029 032 033 034 034

europio

119916119958120785+ 119915120782120787 rarr 119923119947

120784119956+120783

11986305 rarr 1198650

11986305 rarr 1198651

11986305 rarr 1198652

11986305 rarr 1198653

11986305 rarr 1198654

535119899119898

590119899119898

610119899119898

655119899119898

704119899119898

6 11986570 rarr 1198635

11986570 rarr 1198635

119916119958120785+ 120636119916119931 () 120636119916119958120785+ ()

WO6 893 277

WO6 911 475

WO6 948 631

WO6 966 612

radiativas

1198680 119876 1205942 middot 10minus5 1198772

1198841981198641199060021198821198746 102 00267 104 09998

1198841941198641199060061198821198746 104 00856 0977 09998

1198841861198641199060141198821198746 104 0115 0913 09999

1198841821198641199060181198821198746 106 0193 186 09997

para cada una

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

119916119958120785+

119929120782(Å) 248

119914119915119912 (119940119950120788

119956frasl ) 273 ∙ 10minus43

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 157 ∙ 1022

figura

119916119958120785+ Y198

119916119944(119942119933) 328 321 319 318

119916119958120785+ Y198

119961 051 058 062 063 119962 032 033 034 034

la Fig 51

foacutesforos

activadores (1198641199063+ 1198781198983+ 119890 1198841198873+)

6 Dispositivo

MFA (ver Fig 65)

62 Colorante

Vidrio 119872119900119897

1198881198982

71 Curva I-V

1198841861198641199060141198821198746

119878119894119899 1198841861198641199060141198821198746 119862119900119899 1198841861198641199060141198821198746

Rs (Ohmcm2) 108 98

Rsh (Ohmcm2) 2036 1657

1198841861198641199060141198821198746

5 11986507 rarr 1198631

11986507 rarr 1198632

Capiacutetulo IV

Conclusiones

8 Conclusiones

formadas

lineal

Capiacutetulo V

9 Referencias

Rev 4 145ndash153 (2003)

(2015)

(2010)

5402 (2013)

2052 (2010)

37 3084ndash3103 (1998)

Eficiente (2002)

57 541 (1980)

2833ndash2855 (2004)

Phys 71 179ndash189 (2001)

513 630ndash640 (2012)

590 546ndash552 (2014)

437 55ndash75 (1948)

836ndash850 (1953)

48 217ndash222 (1968)

62 207ndash211 (1986)

767ndash771 (2013)

780 (2015)

(2005)

Chem 2 291ndash294 (1970)

238ndash249 (2007)

421ndash425 (2000)

(1990)

540-44474-2_1

(2007)

2675ndash2680 (2011)

YAlO 3 Host 147 3552ndash3558 (2000)

100 (2017)

(2011)

Compd 628 352ndash356 (2015)

Rev 56 978ndash982 (1939)

904ndash909 (1956)

Coll Code (2016)

(1976)

(2016)

4301ndash4307 (2015)

347ndash352 (2010)

Int 40 2173ndash2178 (2014)

(2016)

8 (2011)

13256ndash13260 (2007)

(2011)

303 (2017)

(2014)

doi101109PVSC1991169207

10 Anexos

incorporado

estudiado

de Scherrer81 Ec 35

119879 =120782 120791120640

120631119940119952119956120637

Ortorrombica

intenso (120784120637) T (nm) Rc (Å)

6 5316(3) 5308(3) 1594(1) 4498 2910 241 -

WO6 5308(9) 5329(7) 1596(1) 4514 2925 304 175

WO6 5304(7) 5310(5) 1595(1) 4491 2929 208 121

WO6 5284(12) 5411(10) 1591(1) 4550 2923 166 103

WO6 5342(21) 5323(16) 1596(2) 4538 2925 175 918

WO6 5335(13) 5320(94) 1599(1) 4539 2918 182 844

WO6 5317(5) 5011(4) 1592(1) 4487 2915 392 175

WO6 5296(2) 5299(1) 1593(1) 4469 2915 395 121

WO6 5278(33) 5293(25) 1590(3) 4442 2914 209 102

WO6 5332(13) 5332(9) 1591(1) 4508 2908 292 916

WO6 5306(20) 5326(15) 1593(2) 4502 2908 256 842

WO6 5310(4) 5300(3) 1591(1) 4476 2918 367 175

WO6 5285(9) 5307(7) 1594(1) 4471 2913 323 121

WO6 5292(12) 5314(9) 1594(1) 4484 2912 233 102

WO6 5283(5) 5303(4) 1590(1) 4456 2918 233 913

colaboradores

119877119888 = 2 (3119881

4120587120594119888120558)

13frasl

11986652frasl

4 rarr 1198671198956 y 1198665

2frasl4 rarr 119865119895

11986305 rarr 119865119895

temperatura

estado soacutelido

119869119898119886119909(120582) =119902

ℎ119888int 119889120582`120582`120567119894119899(120582`)

120582119892

1205820

119864119876119864(120582`)

119864119876119864(120582) = 119879119891119903119900119899119905(120582)119868119876119864(120582)

119868119876119864(120582) = 120578119888119900119897(120582)119860119890ℎ(120582)

en la Ec 40

119860119890ℎ(120582) = 1 minus 119890minus120572(120582)119882

119860119890ℎ = 1 minus 119890minus120572(120582)119885(120582)119882

119885(120582) = minus120575119901(120582)

119882119897119899 (1 minus

119864119876119864(120582)

(1 minus 119877119891(120582)) 120578119888119900119897(120582))

1198850(120582) =120575119901(120582)

119882[

119864119876119864(120582)

(1 minus 119877119891(120582)) 120578119888119900119897(120582)]

119869119898119886119909(120582) =119902

ℎ119888int 119889120582`120582`120567119894119899(120582`)

120582119892

1205820

111 Artiacuteculos

112 Congresos

ndash Brasil

MATERIALSrdquo

Meacutexico

Espinoza y J Llanos

DEDICATORIA

BIOGRAFIacuteA

AGRADECIMIENTOS

LISTA DE TABLAS

LISTA DE FIGURAS

RESUMEN

ABSTRACT

Capiacutetulo I

1 INTRODUCCIOacuteN





15 Hipoacutetesis









191 Curva I-V






Capiacutetulo II






Capiacutetulo III

































6 Dispositivo






62 Colorante


71 Curva I-V


Capiacutetulo IV

8 Conclusiones

Capiacutetulo V

9 Referencias

10 Anexos















111 Artiacuteculos

112 Congresos



6 Dispositivo 90

62 Colorante 96

71 Curva I-V 99

8 Conclusiones 104

Capiacutetulo V 106

9 Referencias 107

10 Anexos 119

112 Congresos 139

LISTA DE TABLAS

Hirayama 51

monocliacutenica 77

LISTA DE FIGURAS

sintetizar 29

xRExWO6 56

Y2-xSmxWO6 69

Y194Sm006WO6 70

logariacutetmica 78

Y2-xEuxWO6 83

optimizadas 86

en vidrios 91

Y186Eu014WO6 99

temperatura 119

Eu3+ Sm3+ Yb3+ 122

ion Eu3+ 128

UV Ultravioleta

IR Infrarrojo

eV Electron-Volt

hν Foton

nm Nanometro

ms Milisegundo

μs Microsegundo

λ Longitud de onda

mW miliwatt

W Watt

Vis Visible

RESUMEN

colorante

ABSTRACT

cell decreases

the electrolyte

Capiacutetulo I

Introduccio n

1 INTRODUCCIOacuteN

luminiscentes3031

15 Hipoacutetesis

radiacioacuten UV

colorantes

inorgaacutenicos

por colorantes

120578119864119879 = 1 minus119868119904

1198681199040

1205781198771198643+ =int 119889120582

1198681198771198643+

ℎ120584

int 1198891205821198681199040minus119868119904

ℎ120584

=int 1205821198681198771198643+119889120582

int 120582(1198681199040minus 119868119904)119889120582

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus(

1198621198620

)120548(1minus3119904)(

119905120591)

3119904frasl

calcularse como

1198620 =3

4120587(1198770)3

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus119876(

119905120591)

3119904frasl]

119876 =4120587

3120548 (1 minus

119904) 119862(1198770)3

120548 (1 minus3

119904) = 120548 (

2) = radic120587 = 177

119876 =4120587

3120548 (1 minus

119904) 119862(119862119863119860120591)

3119904frasl

119862119863119860 =(1198770)6

120591

1198620 vs

4120587

3119862 estando la

siguiente forma

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus119876(

119905120591)

3119904frasl

minus119882119863119905]

1120591frasl + 119882119879

119882119879 =120578119879

(1 + 120578119879)

120578119879 = radic120587119909119890119909119901(1199092)[1 minus 119890119903119891(119909)]

119909 =2120587

13frasl

3119860radic119862119863119860120591

119909 =119876

120578119879 =

radic120587119909 119890119909119901(119909 2)[1 minus 119890119903119891(119909 )] + 120591119882119863

1 + 120591119882119863

119909 =2120587

13frasl

3119860radic119862119863119860

120591

1 + 120591119882119863

119868119890119898 prop 119868119890119909119899

191 Curva I-V

119865119865 =119875119898119886119909

119881119900119888 middot 119869119904119888

119875119898119886119909 = 119881119898119886119909 middot 119869119898119886119909

120578() =119881119900119888 middot 119869119904119888 middot 119865119865

119875119894119899=

119875119898119886119909 middot 119865119865

119875119894119899

119868119875119862119864 =119868(119860)

119875( 119882)middot

120582(119899119898)middot 100

empty =119899

119873

empty =119890119899

119890119873=

119890119899119904frasl

119890119873119904frasl

=119868(119886119898119901)

119890119873119904frasl

empty =

119868(119886119898119901)1198881198982frasl

119890119873119904frasl

1198881198982frasl

la celda solar

119875 = 119873ℎ120592

Por lo tanto

119875 (119882119886119905119905

1198881198982 119900

119869119900119906119897119890119904

119904119890119892 middot 1198881198982) = 119873ℎ

119888

120582

119875 (119869

119904 middot 1198881198982) = (

119873

3 middot 108 119898119904frasl

120582(119899119898) middot 10minus9119898)

y despejando

119873

119904 middot 1198881198982=

119875 (119869

119904 middot 1198881198982 119900 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898)

119873

119904 middot 1198881198982=

119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1986

119890 middot 119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1986

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1240

119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898)

empty = 119868119875119862119864 =

119868(119886119898119901)1198881198982frasl

119875 ( 119882

1198881198982)middot

120582(119899119898)middot 100

Capiacutetulo II

siguientes pasos

acioacute

Deposito

Sinterizado

Tincioacuten del

vidrio

Electrolito

Montaje

aproximadamente

de un sol

Capiacutetulo III

estado soacutelido

11988421198821198746 (ICSD 20955)

Monoclinica

(grados)

(Å120785)

maacutes int

(120784120637)

6 7592(4) 5334(1) 1136(1) 1044(1) 4456(5) 2973 921 -

WO6 7589(7) 5335(2) 1136(1) 1044(1) 4456(9) 2955 997 220

WO6 7592(7) 5336(2) 1136(1) 1044(1) 4458(9) 2955 927 153

WO6 7594(4) 5339(1) 1137(1) 1044(1) 4467(5) 2951 952 129

WO6 7594(4) 5340(1) 1137(1) 1044(1) 4467(5) 2951 966 115

WO6 7594(3) 5342(1) 1138(1) 1044(1) 4470(4) 2949 902 106

WO6 7592(8) 5334(2) 1136(1) 1044(1) 4457(11) 2953 927 172

WO6 7589(7) 5336(2) 1137(1) 1044(1) 4462(13) 2950 932 121

WO6 7586(8) 5339(2) 1138(1) 1044(1) 4465(11) 2950 908 102

WO6 7587(7) 5340(2) 1137(1) 1043(1) 4466(9) 2950 925 913

WO6 7596(5) 5345(1) 1137(1) 1044(1) 4472(6) 2948 852 840

WO6 7581(6) 5333(2) 1137(1) 1044(1) 4450(8) 2955 907 175

WO6 7587(5) 5332(2) 1137(1) 1044(1) 4455(8) 2954 954 121

WO6 7586(6) 5331(2) 1136(1) 1044(1) 4451(8) 2954 925 102

WO6 7584(10) 5329(3) 1135(1) 1044(2) 4442(13) 2958 951 913

119879 =120782 120791120640

120631119940119952119956120637

difraccioacuten

en la zona media

colaboradores

119877119888 = 2 (3119881

4120587120594119888120558)

13frasl

Fase 119936120784119934119926120788 119936120783120791120790119916119958120782120782120784119934119926120788 119936120783120790120784119916119958120782120783120790119934119926120788

a (Å)

b (Å)

7578(12)

5330(8)

7578(14)

5331(10)

7581(15)

5335(10)

c (Å) 11361(18) 11364(2) 11372(2)

(ordm) 10436(9) 10436(11) 10432(12)

Vol (Å120785) 4446(12) 4448(14) 4457(16)

Sitios ocupados

Y1Eu1 (2e) 100(4) 100(3)000(3) 083(7)017(7)

Y2Eu2 (2f) 100(5) 095(7)005(7) 086(7)014(7)

Y3Eu3 (4g) 100(3) 098(5)002(5) 090(5)010(5)

Rp () 1351 1387 1277

Rwp () 2041 2089 2013

Rf () 589 703 657

de ion activador

soacutelido

iterbio

119936119939120785+ 120636119916119931 () 120636119936119939120785+ ()

WO6 147 1135

WO6 310 644

WO6 452 742

WO6 495 1394

1198680 119876 1205942(10-4) 1198772

1198841981198841198870021198821198746 0976 0528 500 0969

1198841941198841198870061198821198746 101 0703 482 0966

1198841901198841198870101198821198746 0950 0726 537 0958

1198841861198841198870141198821198746 101 0944 449 0962

Y2-xYbxWO6

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

en Tabla 43

119936119939120785+

119929120782(Å) 362

119914119915119912 (119940119950120788

119956)frasl 347 ∙ 10minus42

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 503 ∙ 1021

119936119939120785+ Y198

119916119944(119942119933) 337 321 311 306

Muestra Y198

119961 019 019 019 019 119962 023 023 023 023

samario

119930119950120785+ 119918120787 120784frasl120786 rarr 119923119947

120784119956+120783

1198665 2frasl4 rarr 1198655 2frasl 6

565119899119898

612119899119898

655119899119898

708119899119898

798119899119898

887119899119898

956119899119898

4 rarr 1198671198956 1198665

2frasl4 rarr 119865119895

6 ) La intensidad

6 para la fase

119930119950120785+ 120636119916119931 () 120636119930119950120785+ ()

WO6 415 1248

WO6 716 992

WO6 858 584

WO6 865 251

WO6 888 225

transferencia

1198680 119876 119882119863 1205942(10-5) 1198772

1198841981198781198980021198821198746 105 0579 0626 0913 09998

1198841941198781198980061198821198746 106 0841 0704 139 09997

1198841901198781198980101198821198746 108 112 0764 193 09995

1198841861198781198980141198821198746 109 137 0893 232 09994

1198841821198781198980181198821198746 110 143 0853 245 09993

Y2-xSmxWO6

general Y2-xSmxWO6

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

119930119950120785+

119929120782(Å) 465

119914119915119912 (119940119950120788

119956frasl ) 378 ∙ 10minus42

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 237 ∙ 1021

119930119950120785+ Y198

119916119944(119942119933) 340 349 352 355 358

Muestra Y198

119961 035 046 049 052 052 119962 029 032 033 034 034

europio

119916119958120785+ 119915120782120787 rarr 119923119947

120784119956+120783

11986305 rarr 1198650

11986305 rarr 1198651

11986305 rarr 1198652

11986305 rarr 1198653

11986305 rarr 1198654

535119899119898

590119899119898

610119899119898

655119899119898

704119899119898

6 11986570 rarr 1198635

11986570 rarr 1198635

119916119958120785+ 120636119916119931 () 120636119916119958120785+ ()

WO6 893 277

WO6 911 475

WO6 948 631

WO6 966 612

radiativas

1198680 119876 1205942 middot 10minus5 1198772

1198841981198641199060021198821198746 102 00267 104 09998

1198841941198641199060061198821198746 104 00856 0977 09998

1198841861198641199060141198821198746 104 0115 0913 09999

1198841821198641199060181198821198746 106 0193 186 09997

para cada una

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

119916119958120785+

119929120782(Å) 248

119914119915119912 (119940119950120788

119956frasl ) 273 ∙ 10minus43

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 157 ∙ 1022

figura

119916119958120785+ Y198

119916119944(119942119933) 328 321 319 318

119916119958120785+ Y198

119961 051 058 062 063 119962 032 033 034 034

la Fig 51

foacutesforos

activadores (1198641199063+ 1198781198983+ 119890 1198841198873+)

6 Dispositivo

MFA (ver Fig 65)

62 Colorante

Vidrio 119872119900119897

1198881198982

71 Curva I-V

1198841861198641199060141198821198746

119878119894119899 1198841861198641199060141198821198746 119862119900119899 1198841861198641199060141198821198746

Rs (Ohmcm2) 108 98

Rsh (Ohmcm2) 2036 1657

1198841861198641199060141198821198746

5 11986507 rarr 1198631

11986507 rarr 1198632

Capiacutetulo IV

Conclusiones

8 Conclusiones

formadas

lineal

Capiacutetulo V

9 Referencias

Rev 4 145ndash153 (2003)

(2015)

(2010)

5402 (2013)

2052 (2010)

37 3084ndash3103 (1998)

Eficiente (2002)

57 541 (1980)

2833ndash2855 (2004)

Phys 71 179ndash189 (2001)

513 630ndash640 (2012)

590 546ndash552 (2014)

437 55ndash75 (1948)

836ndash850 (1953)

48 217ndash222 (1968)

62 207ndash211 (1986)

767ndash771 (2013)

780 (2015)

(2005)

Chem 2 291ndash294 (1970)

238ndash249 (2007)

421ndash425 (2000)

(1990)

540-44474-2_1

(2007)

2675ndash2680 (2011)

YAlO 3 Host 147 3552ndash3558 (2000)

100 (2017)

(2011)

Compd 628 352ndash356 (2015)

Rev 56 978ndash982 (1939)

904ndash909 (1956)

Coll Code (2016)

(1976)

(2016)

4301ndash4307 (2015)

347ndash352 (2010)

Int 40 2173ndash2178 (2014)

(2016)

8 (2011)

13256ndash13260 (2007)

(2011)

303 (2017)

(2014)

doi101109PVSC1991169207

10 Anexos

incorporado

estudiado

de Scherrer81 Ec 35

119879 =120782 120791120640

120631119940119952119956120637

Ortorrombica

intenso (120784120637) T (nm) Rc (Å)

6 5316(3) 5308(3) 1594(1) 4498 2910 241 -

WO6 5308(9) 5329(7) 1596(1) 4514 2925 304 175

WO6 5304(7) 5310(5) 1595(1) 4491 2929 208 121

WO6 5284(12) 5411(10) 1591(1) 4550 2923 166 103

WO6 5342(21) 5323(16) 1596(2) 4538 2925 175 918

WO6 5335(13) 5320(94) 1599(1) 4539 2918 182 844

WO6 5317(5) 5011(4) 1592(1) 4487 2915 392 175

WO6 5296(2) 5299(1) 1593(1) 4469 2915 395 121

WO6 5278(33) 5293(25) 1590(3) 4442 2914 209 102

WO6 5332(13) 5332(9) 1591(1) 4508 2908 292 916

WO6 5306(20) 5326(15) 1593(2) 4502 2908 256 842

WO6 5310(4) 5300(3) 1591(1) 4476 2918 367 175

WO6 5285(9) 5307(7) 1594(1) 4471 2913 323 121

WO6 5292(12) 5314(9) 1594(1) 4484 2912 233 102

WO6 5283(5) 5303(4) 1590(1) 4456 2918 233 913

colaboradores

119877119888 = 2 (3119881

4120587120594119888120558)

13frasl

11986652frasl

4 rarr 1198671198956 y 1198665

2frasl4 rarr 119865119895

11986305 rarr 119865119895

temperatura

estado soacutelido

119869119898119886119909(120582) =119902

ℎ119888int 119889120582`120582`120567119894119899(120582`)

120582119892

1205820

119864119876119864(120582`)

119864119876119864(120582) = 119879119891119903119900119899119905(120582)119868119876119864(120582)

119868119876119864(120582) = 120578119888119900119897(120582)119860119890ℎ(120582)

en la Ec 40

119860119890ℎ(120582) = 1 minus 119890minus120572(120582)119882

119860119890ℎ = 1 minus 119890minus120572(120582)119885(120582)119882

119885(120582) = minus120575119901(120582)

119882119897119899 (1 minus

119864119876119864(120582)

(1 minus 119877119891(120582)) 120578119888119900119897(120582))

1198850(120582) =120575119901(120582)

119882[

119864119876119864(120582)

(1 minus 119877119891(120582)) 120578119888119900119897(120582)]

119869119898119886119909(120582) =119902

ℎ119888int 119889120582`120582`120567119894119899(120582`)

120582119892

1205820

111 Artiacuteculos

112 Congresos

ndash Brasil

MATERIALSrdquo

Meacutexico

Espinoza y J Llanos

DEDICATORIA

BIOGRAFIacuteA

AGRADECIMIENTOS

LISTA DE TABLAS

LISTA DE FIGURAS

RESUMEN

ABSTRACT

Capiacutetulo I

1 INTRODUCCIOacuteN





15 Hipoacutetesis









191 Curva I-V






Capiacutetulo II






Capiacutetulo III

































6 Dispositivo






62 Colorante


71 Curva I-V


Capiacutetulo IV

8 Conclusiones

Capiacutetulo V

9 Referencias

10 Anexos















111 Artiacuteculos

112 Congresos



9 Referencias 107

10 Anexos 119

112 Congresos 139

LISTA DE TABLAS

Hirayama 51

monocliacutenica 77

LISTA DE FIGURAS

sintetizar 29

xRExWO6 56

Y2-xSmxWO6 69

Y194Sm006WO6 70

logariacutetmica 78

Y2-xEuxWO6 83

optimizadas 86

en vidrios 91

Y186Eu014WO6 99

temperatura 119

Eu3+ Sm3+ Yb3+ 122

ion Eu3+ 128

UV Ultravioleta

IR Infrarrojo

eV Electron-Volt

hν Foton

nm Nanometro

ms Milisegundo

μs Microsegundo

λ Longitud de onda

mW miliwatt

W Watt

Vis Visible

RESUMEN

colorante

ABSTRACT

cell decreases

the electrolyte

Capiacutetulo I

Introduccio n

1 INTRODUCCIOacuteN

luminiscentes3031

15 Hipoacutetesis

radiacioacuten UV

colorantes

inorgaacutenicos

por colorantes

120578119864119879 = 1 minus119868119904

1198681199040

1205781198771198643+ =int 119889120582

1198681198771198643+

ℎ120584

int 1198891205821198681199040minus119868119904

ℎ120584

=int 1205821198681198771198643+119889120582

int 120582(1198681199040minus 119868119904)119889120582

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus(

1198621198620

)120548(1minus3119904)(

119905120591)

3119904frasl

calcularse como

1198620 =3

4120587(1198770)3

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus119876(

119905120591)

3119904frasl]

119876 =4120587

3120548 (1 minus

119904) 119862(1198770)3

120548 (1 minus3

119904) = 120548 (

2) = radic120587 = 177

119876 =4120587

3120548 (1 minus

119904) 119862(119862119863119860120591)

3119904frasl

119862119863119860 =(1198770)6

120591

1198620 vs

4120587

3119862 estando la

siguiente forma

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus119876(

119905120591)

3119904frasl

minus119882119863119905]

1120591frasl + 119882119879

119882119879 =120578119879

(1 + 120578119879)

120578119879 = radic120587119909119890119909119901(1199092)[1 minus 119890119903119891(119909)]

119909 =2120587

13frasl

3119860radic119862119863119860120591

119909 =119876

120578119879 =

radic120587119909 119890119909119901(119909 2)[1 minus 119890119903119891(119909 )] + 120591119882119863

1 + 120591119882119863

119909 =2120587

13frasl

3119860radic119862119863119860

120591

1 + 120591119882119863

119868119890119898 prop 119868119890119909119899

191 Curva I-V

119865119865 =119875119898119886119909

119881119900119888 middot 119869119904119888

119875119898119886119909 = 119881119898119886119909 middot 119869119898119886119909

120578() =119881119900119888 middot 119869119904119888 middot 119865119865

119875119894119899=

119875119898119886119909 middot 119865119865

119875119894119899

119868119875119862119864 =119868(119860)

119875( 119882)middot

120582(119899119898)middot 100

empty =119899

119873

empty =119890119899

119890119873=

119890119899119904frasl

119890119873119904frasl

=119868(119886119898119901)

119890119873119904frasl

empty =

119868(119886119898119901)1198881198982frasl

119890119873119904frasl

1198881198982frasl

la celda solar

119875 = 119873ℎ120592

Por lo tanto

119875 (119882119886119905119905

1198881198982 119900

119869119900119906119897119890119904

119904119890119892 middot 1198881198982) = 119873ℎ

119888

120582

119875 (119869

119904 middot 1198881198982) = (

119873

3 middot 108 119898119904frasl

120582(119899119898) middot 10minus9119898)

y despejando

119873

119904 middot 1198881198982=

119875 (119869

119904 middot 1198881198982 119900 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898)

119873

119904 middot 1198881198982=

119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1986

119890 middot 119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1986

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1240

119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898)

empty = 119868119875119862119864 =

119868(119886119898119901)1198881198982frasl

119875 ( 119882

1198881198982)middot

120582(119899119898)middot 100

Capiacutetulo II

siguientes pasos

acioacute

Deposito

Sinterizado

Tincioacuten del

vidrio

Electrolito

Montaje

aproximadamente

de un sol

Capiacutetulo III

estado soacutelido

11988421198821198746 (ICSD 20955)

Monoclinica

(grados)

(Å120785)

maacutes int

(120784120637)

6 7592(4) 5334(1) 1136(1) 1044(1) 4456(5) 2973 921 -

WO6 7589(7) 5335(2) 1136(1) 1044(1) 4456(9) 2955 997 220

WO6 7592(7) 5336(2) 1136(1) 1044(1) 4458(9) 2955 927 153

WO6 7594(4) 5339(1) 1137(1) 1044(1) 4467(5) 2951 952 129

WO6 7594(4) 5340(1) 1137(1) 1044(1) 4467(5) 2951 966 115

WO6 7594(3) 5342(1) 1138(1) 1044(1) 4470(4) 2949 902 106

WO6 7592(8) 5334(2) 1136(1) 1044(1) 4457(11) 2953 927 172

WO6 7589(7) 5336(2) 1137(1) 1044(1) 4462(13) 2950 932 121

WO6 7586(8) 5339(2) 1138(1) 1044(1) 4465(11) 2950 908 102

WO6 7587(7) 5340(2) 1137(1) 1043(1) 4466(9) 2950 925 913

WO6 7596(5) 5345(1) 1137(1) 1044(1) 4472(6) 2948 852 840

WO6 7581(6) 5333(2) 1137(1) 1044(1) 4450(8) 2955 907 175

WO6 7587(5) 5332(2) 1137(1) 1044(1) 4455(8) 2954 954 121

WO6 7586(6) 5331(2) 1136(1) 1044(1) 4451(8) 2954 925 102

WO6 7584(10) 5329(3) 1135(1) 1044(2) 4442(13) 2958 951 913

119879 =120782 120791120640

120631119940119952119956120637

difraccioacuten

en la zona media

colaboradores

119877119888 = 2 (3119881

4120587120594119888120558)

13frasl

Fase 119936120784119934119926120788 119936120783120791120790119916119958120782120782120784119934119926120788 119936120783120790120784119916119958120782120783120790119934119926120788

a (Å)

b (Å)

7578(12)

5330(8)

7578(14)

5331(10)

7581(15)

5335(10)

c (Å) 11361(18) 11364(2) 11372(2)

(ordm) 10436(9) 10436(11) 10432(12)

Vol (Å120785) 4446(12) 4448(14) 4457(16)

Sitios ocupados

Y1Eu1 (2e) 100(4) 100(3)000(3) 083(7)017(7)

Y2Eu2 (2f) 100(5) 095(7)005(7) 086(7)014(7)

Y3Eu3 (4g) 100(3) 098(5)002(5) 090(5)010(5)

Rp () 1351 1387 1277

Rwp () 2041 2089 2013

Rf () 589 703 657

de ion activador

soacutelido

iterbio

119936119939120785+ 120636119916119931 () 120636119936119939120785+ ()

WO6 147 1135

WO6 310 644

WO6 452 742

WO6 495 1394

1198680 119876 1205942(10-4) 1198772

1198841981198841198870021198821198746 0976 0528 500 0969

1198841941198841198870061198821198746 101 0703 482 0966

1198841901198841198870101198821198746 0950 0726 537 0958

1198841861198841198870141198821198746 101 0944 449 0962

Y2-xYbxWO6

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

en Tabla 43

119936119939120785+

119929120782(Å) 362

119914119915119912 (119940119950120788

119956)frasl 347 ∙ 10minus42

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 503 ∙ 1021

119936119939120785+ Y198

119916119944(119942119933) 337 321 311 306

Muestra Y198

119961 019 019 019 019 119962 023 023 023 023

samario

119930119950120785+ 119918120787 120784frasl120786 rarr 119923119947

120784119956+120783

1198665 2frasl4 rarr 1198655 2frasl 6

565119899119898

612119899119898

655119899119898

708119899119898

798119899119898

887119899119898

956119899119898

4 rarr 1198671198956 1198665

2frasl4 rarr 119865119895

6 ) La intensidad

6 para la fase

119930119950120785+ 120636119916119931 () 120636119930119950120785+ ()

WO6 415 1248

WO6 716 992

WO6 858 584

WO6 865 251

WO6 888 225

transferencia

1198680 119876 119882119863 1205942(10-5) 1198772

1198841981198781198980021198821198746 105 0579 0626 0913 09998

1198841941198781198980061198821198746 106 0841 0704 139 09997

1198841901198781198980101198821198746 108 112 0764 193 09995

1198841861198781198980141198821198746 109 137 0893 232 09994

1198841821198781198980181198821198746 110 143 0853 245 09993

Y2-xSmxWO6

general Y2-xSmxWO6

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

119930119950120785+

119929120782(Å) 465

119914119915119912 (119940119950120788

119956frasl ) 378 ∙ 10minus42

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 237 ∙ 1021

119930119950120785+ Y198

119916119944(119942119933) 340 349 352 355 358

Muestra Y198

119961 035 046 049 052 052 119962 029 032 033 034 034

europio

119916119958120785+ 119915120782120787 rarr 119923119947

120784119956+120783

11986305 rarr 1198650

11986305 rarr 1198651

11986305 rarr 1198652

11986305 rarr 1198653

11986305 rarr 1198654

535119899119898

590119899119898

610119899119898

655119899119898

704119899119898

6 11986570 rarr 1198635

11986570 rarr 1198635

119916119958120785+ 120636119916119931 () 120636119916119958120785+ ()

WO6 893 277

WO6 911 475

WO6 948 631

WO6 966 612

radiativas

1198680 119876 1205942 middot 10minus5 1198772

1198841981198641199060021198821198746 102 00267 104 09998

1198841941198641199060061198821198746 104 00856 0977 09998

1198841861198641199060141198821198746 104 0115 0913 09999

1198841821198641199060181198821198746 106 0193 186 09997

para cada una

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

119916119958120785+

119929120782(Å) 248

119914119915119912 (119940119950120788

119956frasl ) 273 ∙ 10minus43

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 157 ∙ 1022

figura

119916119958120785+ Y198

119916119944(119942119933) 328 321 319 318

119916119958120785+ Y198

119961 051 058 062 063 119962 032 033 034 034

la Fig 51

foacutesforos

activadores (1198641199063+ 1198781198983+ 119890 1198841198873+)

6 Dispositivo

MFA (ver Fig 65)

62 Colorante

Vidrio 119872119900119897

1198881198982

71 Curva I-V

1198841861198641199060141198821198746

119878119894119899 1198841861198641199060141198821198746 119862119900119899 1198841861198641199060141198821198746

Rs (Ohmcm2) 108 98

Rsh (Ohmcm2) 2036 1657

1198841861198641199060141198821198746

5 11986507 rarr 1198631

11986507 rarr 1198632

Capiacutetulo IV

Conclusiones

8 Conclusiones

formadas

lineal

Capiacutetulo V

9 Referencias

Rev 4 145ndash153 (2003)

(2015)

(2010)

5402 (2013)

2052 (2010)

37 3084ndash3103 (1998)

Eficiente (2002)

57 541 (1980)

2833ndash2855 (2004)

Phys 71 179ndash189 (2001)

513 630ndash640 (2012)

590 546ndash552 (2014)

437 55ndash75 (1948)

836ndash850 (1953)

48 217ndash222 (1968)

62 207ndash211 (1986)

767ndash771 (2013)

780 (2015)

(2005)

Chem 2 291ndash294 (1970)

238ndash249 (2007)

421ndash425 (2000)

(1990)

540-44474-2_1

(2007)

2675ndash2680 (2011)

YAlO 3 Host 147 3552ndash3558 (2000)

100 (2017)

(2011)

Compd 628 352ndash356 (2015)

Rev 56 978ndash982 (1939)

904ndash909 (1956)

Coll Code (2016)

(1976)

(2016)

4301ndash4307 (2015)

347ndash352 (2010)

Int 40 2173ndash2178 (2014)

(2016)

8 (2011)

13256ndash13260 (2007)

(2011)

303 (2017)

(2014)

doi101109PVSC1991169207

10 Anexos

incorporado

estudiado

de Scherrer81 Ec 35

119879 =120782 120791120640

120631119940119952119956120637

Ortorrombica

intenso (120784120637) T (nm) Rc (Å)

6 5316(3) 5308(3) 1594(1) 4498 2910 241 -

WO6 5308(9) 5329(7) 1596(1) 4514 2925 304 175

WO6 5304(7) 5310(5) 1595(1) 4491 2929 208 121

WO6 5284(12) 5411(10) 1591(1) 4550 2923 166 103

WO6 5342(21) 5323(16) 1596(2) 4538 2925 175 918

WO6 5335(13) 5320(94) 1599(1) 4539 2918 182 844

WO6 5317(5) 5011(4) 1592(1) 4487 2915 392 175

WO6 5296(2) 5299(1) 1593(1) 4469 2915 395 121

WO6 5278(33) 5293(25) 1590(3) 4442 2914 209 102

WO6 5332(13) 5332(9) 1591(1) 4508 2908 292 916

WO6 5306(20) 5326(15) 1593(2) 4502 2908 256 842

WO6 5310(4) 5300(3) 1591(1) 4476 2918 367 175

WO6 5285(9) 5307(7) 1594(1) 4471 2913 323 121

WO6 5292(12) 5314(9) 1594(1) 4484 2912 233 102

WO6 5283(5) 5303(4) 1590(1) 4456 2918 233 913

colaboradores

119877119888 = 2 (3119881

4120587120594119888120558)

13frasl

11986652frasl

4 rarr 1198671198956 y 1198665

2frasl4 rarr 119865119895

11986305 rarr 119865119895

temperatura

estado soacutelido

119869119898119886119909(120582) =119902

ℎ119888int 119889120582`120582`120567119894119899(120582`)

120582119892

1205820

119864119876119864(120582`)

119864119876119864(120582) = 119879119891119903119900119899119905(120582)119868119876119864(120582)

119868119876119864(120582) = 120578119888119900119897(120582)119860119890ℎ(120582)

en la Ec 40

119860119890ℎ(120582) = 1 minus 119890minus120572(120582)119882

119860119890ℎ = 1 minus 119890minus120572(120582)119885(120582)119882

119885(120582) = minus120575119901(120582)

119882119897119899 (1 minus

119864119876119864(120582)

(1 minus 119877119891(120582)) 120578119888119900119897(120582))

1198850(120582) =120575119901(120582)

119882[

119864119876119864(120582)

(1 minus 119877119891(120582)) 120578119888119900119897(120582)]

119869119898119886119909(120582) =119902

ℎ119888int 119889120582`120582`120567119894119899(120582`)

120582119892

1205820

111 Artiacuteculos

112 Congresos

ndash Brasil

MATERIALSrdquo

Meacutexico

Espinoza y J Llanos

DEDICATORIA

BIOGRAFIacuteA

AGRADECIMIENTOS

LISTA DE TABLAS

LISTA DE FIGURAS

RESUMEN

ABSTRACT

Capiacutetulo I

1 INTRODUCCIOacuteN





15 Hipoacutetesis









191 Curva I-V






Capiacutetulo II






Capiacutetulo III

































6 Dispositivo






62 Colorante


71 Curva I-V


Capiacutetulo IV

8 Conclusiones

Capiacutetulo V

9 Referencias

10 Anexos















111 Artiacuteculos

112 Congresos



LISTA DE TABLAS

Hirayama 51

monocliacutenica 77

LISTA DE FIGURAS

sintetizar 29

xRExWO6 56

Y2-xSmxWO6 69

Y194Sm006WO6 70

logariacutetmica 78

Y2-xEuxWO6 83

optimizadas 86

en vidrios 91

Y186Eu014WO6 99

temperatura 119

Eu3+ Sm3+ Yb3+ 122

ion Eu3+ 128

UV Ultravioleta

IR Infrarrojo

eV Electron-Volt

hν Foton

nm Nanometro

ms Milisegundo

μs Microsegundo

λ Longitud de onda

mW miliwatt

W Watt

Vis Visible

RESUMEN

colorante

ABSTRACT

cell decreases

the electrolyte

Capiacutetulo I

Introduccio n

1 INTRODUCCIOacuteN

luminiscentes3031

15 Hipoacutetesis

radiacioacuten UV

colorantes

inorgaacutenicos

por colorantes

120578119864119879 = 1 minus119868119904

1198681199040

1205781198771198643+ =int 119889120582

1198681198771198643+

ℎ120584

int 1198891205821198681199040minus119868119904

ℎ120584

=int 1205821198681198771198643+119889120582

int 120582(1198681199040minus 119868119904)119889120582

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus(

1198621198620

)120548(1minus3119904)(

119905120591)

3119904frasl

calcularse como

1198620 =3

4120587(1198770)3

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus119876(

119905120591)

3119904frasl]

119876 =4120587

3120548 (1 minus

119904) 119862(1198770)3

120548 (1 minus3

119904) = 120548 (

2) = radic120587 = 177

119876 =4120587

3120548 (1 minus

119904) 119862(119862119863119860120591)

3119904frasl

119862119863119860 =(1198770)6

120591

1198620 vs

4120587

3119862 estando la

siguiente forma

119868119905 = 1198680 ∙ 119890119909119901[minus(

119905120591)minus119876(

119905120591)

3119904frasl

minus119882119863119905]

1120591frasl + 119882119879

119882119879 =120578119879

(1 + 120578119879)

120578119879 = radic120587119909119890119909119901(1199092)[1 minus 119890119903119891(119909)]

119909 =2120587

13frasl

3119860radic119862119863119860120591

119909 =119876

120578119879 =

radic120587119909 119890119909119901(119909 2)[1 minus 119890119903119891(119909 )] + 120591119882119863

1 + 120591119882119863

119909 =2120587

13frasl

3119860radic119862119863119860

120591

1 + 120591119882119863

119868119890119898 prop 119868119890119909119899

191 Curva I-V

119865119865 =119875119898119886119909

119881119900119888 middot 119869119904119888

119875119898119886119909 = 119881119898119886119909 middot 119869119898119886119909

120578() =119881119900119888 middot 119869119904119888 middot 119865119865

119875119894119899=

119875119898119886119909 middot 119865119865

119875119894119899

119868119875119862119864 =119868(119860)

119875( 119882)middot

120582(119899119898)middot 100

empty =119899

119873

empty =119890119899

119890119873=

119890119899119904frasl

119890119873119904frasl

=119868(119886119898119901)

119890119873119904frasl

empty =

119868(119886119898119901)1198881198982frasl

119890119873119904frasl

1198881198982frasl

la celda solar

119875 = 119873ℎ120592

Por lo tanto

119875 (119882119886119905119905

1198881198982 119900

119869119900119906119897119890119904

119904119890119892 middot 1198881198982) = 119873ℎ

119888

120582

119875 (119869

119904 middot 1198881198982) = (

119873

3 middot 108 119898119904frasl

120582(119899119898) middot 10minus9119898)

y despejando

119873

119904 middot 1198881198982=

119875 (119869

119904 middot 1198881198982 119900 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898)

119873

119904 middot 1198881198982=

119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1986

119890 middot 119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1986

1198881198982) middot 120582(119899119898) middot 1017

empty =(

119868(119886119898119901)1198881198982frasl ) middot 1240

119875 ( 119882

1198881198982) middot 120582(119899119898)

empty = 119868119875119862119864 =

119868(119886119898119901)1198881198982frasl

119875 ( 119882

1198881198982)middot

120582(119899119898)middot 100

Capiacutetulo II

siguientes pasos

acioacute

Deposito

Sinterizado

Tincioacuten del

vidrio

Electrolito

Montaje

aproximadamente

de un sol

Capiacutetulo III

estado soacutelido

11988421198821198746 (ICSD 20955)

Monoclinica

(grados)

(Å120785)

maacutes int

(120784120637)

6 7592(4) 5334(1) 1136(1) 1044(1) 4456(5) 2973 921 -

WO6 7589(7) 5335(2) 1136(1) 1044(1) 4456(9) 2955 997 220

WO6 7592(7) 5336(2) 1136(1) 1044(1) 4458(9) 2955 927 153

WO6 7594(4) 5339(1) 1137(1) 1044(1) 4467(5) 2951 952 129

WO6 7594(4) 5340(1) 1137(1) 1044(1) 4467(5) 2951 966 115

WO6 7594(3) 5342(1) 1138(1) 1044(1) 4470(4) 2949 902 106

WO6 7592(8) 5334(2) 1136(1) 1044(1) 4457(11) 2953 927 172

WO6 7589(7) 5336(2) 1137(1) 1044(1) 4462(13) 2950 932 121

WO6 7586(8) 5339(2) 1138(1) 1044(1) 4465(11) 2950 908 102

WO6 7587(7) 5340(2) 1137(1) 1043(1) 4466(9) 2950 925 913

WO6 7596(5) 5345(1) 1137(1) 1044(1) 4472(6) 2948 852 840

WO6 7581(6) 5333(2) 1137(1) 1044(1) 4450(8) 2955 907 175

WO6 7587(5) 5332(2) 1137(1) 1044(1) 4455(8) 2954 954 121

WO6 7586(6) 5331(2) 1136(1) 1044(1) 4451(8) 2954 925 102

WO6 7584(10) 5329(3) 1135(1) 1044(2) 4442(13) 2958 951 913

119879 =120782 120791120640

120631119940119952119956120637

difraccioacuten

en la zona media

colaboradores

119877119888 = 2 (3119881

4120587120594119888120558)

13frasl

Fase 119936120784119934119926120788 119936120783120791120790119916119958120782120782120784119934119926120788 119936120783120790120784119916119958120782120783120790119934119926120788

a (Å)

b (Å)

7578(12)

5330(8)

7578(14)

5331(10)

7581(15)

5335(10)

c (Å) 11361(18) 11364(2) 11372(2)

(ordm) 10436(9) 10436(11) 10432(12)

Vol (Å120785) 4446(12) 4448(14) 4457(16)

Sitios ocupados

Y1Eu1 (2e) 100(4) 100(3)000(3) 083(7)017(7)

Y2Eu2 (2f) 100(5) 095(7)005(7) 086(7)014(7)

Y3Eu3 (4g) 100(3) 098(5)002(5) 090(5)010(5)

Rp () 1351 1387 1277

Rwp () 2041 2089 2013

Rf () 589 703 657

de ion activador

soacutelido

iterbio

119936119939120785+ 120636119916119931 () 120636119936119939120785+ ()

WO6 147 1135

WO6 310 644

WO6 452 742

WO6 495 1394

1198680 119876 1205942(10-4) 1198772

1198841981198841198870021198821198746 0976 0528 500 0969

1198841941198841198870061198821198746 101 0703 482 0966

1198841901198841198870101198821198746 0950 0726 537 0958

1198841861198841198870141198821198746 101 0944 449 0962

Y2-xYbxWO6

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

en Tabla 43

119936119939120785+

119929120782(Å) 362

119914119915119912 (119940119950120788

119956)frasl 347 ∙ 10minus42

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 503 ∙ 1021

119936119939120785+ Y198

119916119944(119942119933) 337 321 311 306

Muestra Y198

119961 019 019 019 019 119962 023 023 023 023

samario

119930119950120785+ 119918120787 120784frasl120786 rarr 119923119947

120784119956+120783

1198665 2frasl4 rarr 1198655 2frasl 6

565119899119898

612119899119898

655119899119898

708119899119898

798119899119898

887119899119898

956119899119898

4 rarr 1198671198956 1198665

2frasl4 rarr 119865119895

6 ) La intensidad

6 para la fase

119930119950120785+ 120636119916119931 () 120636119930119950120785+ ()

WO6 415 1248

WO6 716 992

WO6 858 584

WO6 865 251

WO6 888 225

transferencia

1198680 119876 119882119863 1205942(10-5) 1198772

1198841981198781198980021198821198746 105 0579 0626 0913 09998

1198841941198781198980061198821198746 106 0841 0704 139 09997

1198841901198781198980101198821198746 108 112 0764 193 09995

1198841861198781198980141198821198746 109 137 0893 232 09994

1198841821198781198980181198821198746 110 143 0853 245 09993

Y2-xSmxWO6

general Y2-xSmxWO6

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

119930119950120785+

119929120782(Å) 465

119914119915119912 (119940119950120788

119956frasl ) 378 ∙ 10minus42

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 237 ∙ 1021

119930119950120785+ Y198

119916119944(119942119933) 340 349 352 355 358

Muestra Y198

119961 035 046 049 052 052 119962 029 032 033 034 034

europio

119916119958120785+ 119915120782120787 rarr 119923119947

120784119956+120783

11986305 rarr 1198650

11986305 rarr 1198651

11986305 rarr 1198652

11986305 rarr 1198653

11986305 rarr 1198654

535119899119898

590119899119898

610119899119898

655119899119898

704119899119898

6 11986570 rarr 1198635

11986570 rarr 1198635

119916119958120785+ 120636119916119931 () 120636119916119958120785+ ()

WO6 893 277

WO6 911 475

WO6 948 631

WO6 966 612

radiativas

1198680 119876 1205942 middot 10minus5 1198772

1198841981198641199060021198821198746 102 00267 104 09998

1198841941198641199060061198821198746 104 00856 0977 09998

1198841861198641199060141198821198746 104 0115 0913 09999

1198841821198641199060181198821198746 106 0193 186 09997

para cada una

1198620 a 119876

120548(1minus3119904)

119916119958120785+

119929120782(Å) 248

119914119915119912 (119940119950120788

119956frasl ) 273 ∙ 10minus43

119914120782(119946119952119951

119940119950120785) 157 ∙ 1022

figura

119916119958120785+ Y198

119916119944(119942119933) 328 321 319 318

119916119958120785+ Y198

119961 051 058 062 063 119962 032 033 034 034

la Fig 51

foacutesforos

activadores (1198641199063+ 1198781198983+ 119890 1198841198873+)

6 Dispositivo

MFA (ver Fig 65)

62 Colorante

Vidrio 119872119900119897

1198881198982

71 Curva I-V

1198841861198641199060141198821198746

119878119894119899 1198841861198641199060141198821198746 119862119900119899 1198841861198641199060141198821198746

Rs (Ohmcm2) 108 98

Rsh (Ohmcm2) 2036 1657

1198841861198641199060141198821198746

5 11986507 rarr 1198631

11986507 rarr 1198632

Capiacutetulo IV

Conclusiones

8 Conclusiones

formadas

lineal

Capiacutetulo V

9 Referencias

Rev 4 145ndash153 (2003)

(2015)

(2010)

5402 (2013)

2052 (2010)

37 3084ndash3103 (1998)

Eficiente (2002)

57 541 (1980)

2833ndash2855 (2004)

Phys 71 179ndash189 (2001)

513 630ndash640 (2012)

590 546ndash552 (2014)

437 55ndash75 (1948)

836ndash850 (1953)

48 217ndash222 (1968)

62 207ndash211 (1986)

767ndash771 (2013)

780 (2015)

(2005)

Chem 2 291ndash294 (1970)

238ndash249 (2007)

421ndash425 (2000)

(1990)

540-44474-2_1

(2007)

2675ndash2680 (2011)

YAlO 3 Host 147 3552ndash3558 (2000)

100 (2017)

(2011)

Compd 628 352ndash356 (2015)

Rev 56 978ndash982 (1939)

904ndash909 (1956)

Coll Code (2016)

(1976)

(2016)

4301ndash4307 (2015)

347ndash352 (2010)

Int 40 2173ndash2178 (2014)

(2016)

8 (2011)

13256ndash13260 (2007)

(2011)

303 (2017)

(2014)

doi101109PVSC1991169207

10 Anexos

incorporado

estudiado

de Scherrer81 Ec 35

119879 =120782 120791120640

120631119940119952119956120637

Ortorrombica

intenso (120784120637) T (nm) Rc (Å)

6 5316(3) 5308(3) 1594(1) 4498 2910 241 -

WO6 5308(9) 5329(7) 1596(1) 4514 2925 304 175

WO6 5304(7) 5310(5) 1595(1) 4491 2929 208 121

WO6 5284(12) 5411(10) 1591(1) 4550 2923 166 103

WO6 5342(21) 5323(16) 1596(2) 4538 2925 175 918

WO6 5335(13) 5320(94) 1599(1) 4539 2918 182 844

WO6 5317(5) 5011(4) 1592(1) 4487 2915 392 175

WO6 5296(2) 5299(1) 1593(1) 4469 2915 395 121

WO6 5278(33) 5293(25) 1590(3) 4442 2914 209 102

WO6 5332(13) 5332(9) 1591(1) 4508 2908 292 916

WO6 5306(20) 5326(15) 1593(2) 4502 2908 256 842

WO6 5310(4) 5300(3) 1591(1) 4476 2918 367 175

WO6 5285(9) 5307(7) 1594(1) 4471 2913 323 121

WO6 5292(12) 5314(9) 1594(1) 4484 2912 233 102

WO6 5283(5) 5303(4) 1590(1) 4456 2918 233 913

colaboradores

119877119888 = 2 (3119881

4120587120594119888120558)

13frasl

11986652frasl

4 rarr 1198671198956 y 1198665

2frasl4 rarr 119865119895

11986305 rarr 119865119895

temperatura

estado soacutelido

119869119898119886119909(120582) =119902

ℎ119888int 119889120582`120582`120567119894119899(120582`)

120582119892

1205820

119864119876119864(120582`)

119864119876119864(120582) = 119879119891119903119900119899119905(120582)119868119876119864(120582)

119868119876119864(120582) = 120578119888119900119897(120582)119860119890ℎ(120582)

en la Ec 40

119860119890ℎ(120582) = 1 minus 119890minus120572(120582)119882

119860119890ℎ = 1 minus 119890minus120572(120582)119885(120582)119882

119885(120582) = minus120575119901(120582)

119882119897119899 (1 minus

119864119876119864(120582)

(1 minus 119877119891(120582)) 120578119888119900119897(120582))

1198850(120582) =120575119901(120582)

119882[

119864119876119864(120582)

(1 minus 119877119891(120582)) 120578119888119900119897(120582)]

119869119898119886119909(120582) =119902

ℎ119888int 119889120582`120582`120567119894119899(120582`)

120582119892

1205820

111 Artiacuteculos

112 Congresos

ndash Brasil

MATERIALSrdquo

Meacutexico

Espinoza y J Llanos

DEDICATORIA

BIOGRAFIacuteA

AGRADECIMIENTOS

LISTA DE TABLAS

LISTA DE FIGURAS

RESUMEN

ABSTRACT

Capiacutetulo I

1 INTRODUCCIOacuteN





15 Hipoacutetesis









191 Curva I-V






Capiacutetulo II






Capiacutetulo III

































6 Dispositivo






62 Colorante


71 Curva I-V


Capiacutetulo IV

8 Conclusiones

Capiacutetulo V

9 Referencias

10 Anexos















111 Artiacuteculos

112 Congresos



Documents

Estudio de celdas solares sensibilizadas por colorantes