OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES ULTRAFINOS PARA APLICAÇÕES FOTOVOLTAICAS

A gestão de recursos naturais, impulsionada pela crescente demanda por fontes renováveis, especialmente no setor energético, promove o estudo de novos materiais com propriedades multifuncionais. Entre esses materiais, os multiferroicos, como o (Bi,La)FeO₃ (BLFO), utilizados na produção de filmes finos, têm se destacado por suas propriedades ópticas, elétricas e fotovoltaicas, que os tornam promissores para aplicações em dispositivos de produção/coleta de energia sustentável. No entanto, a produção otimizada desses materiais e o controle de suas propriedades estruturais e ópticas ainda representam desafios significativos. Este trabalho investiga o impacto das condições de tratamento térmico e do número de camadas no processo de síntese e nas propriedades físicas de filmes finos de BLFO, obtidos por meio do método Pechini modificado, seguido de deposição por spin coating em substratos de óxido de estanho dopado com flúor (FTO/vidro). As amostras produzidas, variando de uma a dez camadas depositadas, foram caracterizadas quanto às propriedades estruturais, morfológicas, ópticas e fotovoltaicas usando técnicas como difratometria de Raios X, espectroscopia UV-Vis e elipsometria espectroscópica, microscopia de força atômica e caracterização da resposta fotovoltaica. Os resultados indicaram que o aumento no número de camadas promoveu maior heterogeneidade em decorrência da dispersão desigual da resina sobre o substrato, além de maior sensibilidade à máxima temperatura de tratamento térmico utilizada, resultando em uma alteração na morfologia da superfície. As análises ópticas revelaram bandas de absorção entre 368 e 430 nm, um band gap entre 2,8 e 3,0 eV, e índices de refração consistentes com a literatura. Os testes de caracterização de resposta fotovoltaica demonstraram tensões de circuito aberto de até 0,13 mV e saturação entre 0,16 e 0,26 mV, evidenciando a resposta dos filmes finos à variação de iluminação periódica e constante. Os resultados obtidos contribuem para o entendimento dos processos de produção de filmes finos multiferroicos e sua possível aplicação em sistemas fotovoltaicos à base de BiFeO₃.
Palavras-chave: Pechini, spin coating, filme fino, célula solar