Agradecimientos:Agradezco a Cienciactiva y al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONCYTEC) por financiar este trabajo en el marco de una beca completa de maestría (233-2015-1). Reconozco adicionalmente a la Oficina de Internacionalización de la PUCP, y al Servicio de Intercambio Alemán (DAAD) en conjunción con el Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (FONDECYT), por facilitar y financiar dos pasantías a Alemania, las cuales fueron vitales para la producción de este trabajo. A su vez, extiendo mi gratitud al Dr. Jan Amaru Palomino Töfflinger y Dr. Jorge Andrés Guerra Torres, del lado peruano, y al Dr. Lars Korte, Dr. Bernd Stannowski, Dr. Steve Albrecht y Prof. Dr. Bernd Rech, del lado alemán, por hacer posibles mis visitas y trabajos en el Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB), así como a Lukas Kegelmann y al Dr. Steffen Braunger por su labor en los trabajos realizados. Finalmente reitero mi agradecimiento al Dr. Jorge Andrés Guerra Torres por su fuerte apoyo y guía en cada etapa de este trabajo.
Resumen:Los índices de refracción complejos de películas delgadas de perovskitas de haluros mixtos de formamidinio-cesio de plomo (FA0.83Cs0.17Pb(I1 − xBrx)3), con composiciones variando de x = 0 a 0.4, y para topografías planas y de textura rugosa, son reportadas. Las películas se caracterizan por medio de una combinación de elipsometría espectral de ángulo variable y transmitancia espectral en el rango de longitudes de onda de 190 nm a 850 nm. Las constantes ópticas, espesores de las películas y las capas de microrugosidad, son determinadas con un método "punto a punto", minimizando una función de error global, sin hacer uso de modelos de dispersión, e incluyendo información topográfica proporcionada por un microscopio confocal láser. Para evaluar el potencial de ingeniería del ancho de banda del material, sus anchos de banda y energías de Urbach son determinadas con exactitud haciendo uso de un modelo de fluctuaciones de banda para semiconductores directos. Este considera las colas de Urbach y la región de absorción banda a banda fundamental en una sola ecuación. Con esta información, la composición que brindaría el ancho de banda óptimo de 1.75 eV para una celda solar tándem Siperovskita es determinada.
Abstract:The complex refractive indices of formamidinium cesium lead mixed-halide (FA0.83Cs0.17Pb(I1 − xBrx)3) perovskite thin films of compositions ranging from x = 0 to 0.4, with both flat and wrinkle-textured surface topographies, are reported. Films are characterized using a combination of variable angle spectroscopic ellipsometry and spectral transmittance in the wavelength range of 190 nm to 850 nm. Optical constants, film thicknesses and roughness layers are obtained point-by-point by minimizing a global error function, without using optical dispersion models, and including topographical information supplied by a laser confocal microscope. To evaluate the bandgap engineering potential of the material, the optical bandgaps and Urbach energies are then accurately determined by applying a band flu...