Diseño de una ánodo modificado con nanopilares de óxido de zinc y manopartículas de oro para su empleo en celdas fotoelectroquímicas

Abstract

El tema de investigación que se desarrolló está ligado con el diseño del ánodo de una celda fotoelectroquímica para lograr una mayor eficiencia en la conversión de energía de estos dispositivos. En esta propuesta, se plantea la construcción de un ánodo modificado empleando nanopilares del semiconductor óxido de zinc (ZnO) y nanopartículas de oro (Au) sobre un electrodo de óxido de indio-estaño (ITO), para incrementar el transporte electrónico y disminuir el fenómeno de recombinación de pares electrón-hueco. La efectividad de las celdas fotoelectroquímicas dependerá de varias cosas, entre las que se encuentran la morfología y tamaño de las nanopartículas de Au y los nanopilares de ZnO. Se proyectó generar este ánodo empleando métodos electroquímicos, el cual disminuirían costos, se obtenga de una manera fácil y rápida, que a su vez mejore la eficiencia del trasporte electrónico, para poder emplearse en la construcción de un sistema fotoelectroquímico. Se considera el electrodepósito de nanopilares de ZnO recubiertos por nanopartículas de Au para incrementar los excitones fotogenerados. Para ello, se proponen la variación de condiciones para el diseño y construcción del ánodo, donde todos los sistemas propuestos requieren de un estudio de caracterización morfológica, topográfica, electrónica y óptica, además de un análisis del desempeño del ánodo diseñado por técnicas electroquímicas.