2010_franciscoandersondesousa
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DisciplinaProcesso de Conversão Eletroquimica1 materiais45 seguidores
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ 
FRANCISCO ANDERSON DE SOUSA LIMA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELETRODEPOSIÇÃO DE FILMES FINOS DE CdTe 
PARA APLICAÇÃO EM CÉLULAS SOLARES 
FOTOVOLTÁICAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FORTALEZA \u2013 CEARÁ 
2010 
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FRANCISO ANDERSON DE SOUSA LIMA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELETRODEPOSIÇÃO DE FILMES FINOS DE CdTe 
PARA APLICAÇÃO EM CÉLULAS SOLARES 
FOTOVOLTÁICAS 
 
 
 
 
 
Dissertação apresentada ao Curso de Mestrado 
Acadêmico em Ciências Físicas Aplicadas do Centro de 
Ciência e Tecnologia, da Universidade Estadual do 
Ceará, como requisito parcial para a obtenção do grau 
de Mestre em Ciências Físicas Aplicadas. 
Área de concentração: Energias Renováveis 
 
Orientador: Prof. Dr. Rui Carlos Barros da Silva 
Co-orientador: Prof. Dr. Marcos Antônio Araújo Silva. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FORTALEZA - CEARÁ 
2010 
 
 
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ANTÔNIO CARLOS SANTANA DOS SANTOS 
 
 
L732e Lima, Francisco Anderson de Sousa 
 Eletrodeposição de filmes finos de CdTe para 
aplicação em células solares fotovoltáicas/ Francisco 
Anderson de Sousa Lima. \u2013 Fortaleza, 2010. 
 114 p.; il. 
 Orientador: Prof. Dr. Rui Carlos Barros da Silva. 
 Co-Orientador: Prof. Dr. Marcos Antônio Araújo Silva 
 Dissertação (Mestrado Acadêmico em Ciências Físicas 
Aplicadas) \u2013 Universidade Estadual do Ceará, Centro de 
Ciência e Tecnologia. 
 1. Energia Solar 2. CdTe 3. Eletrodeposição. I. 
Universidade Estadual do Ceará, Centro de Ciência e 
Tecnologia. 
 
CDD: 333.7 
 
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FRANCISCO ANDERSON DE SOUSA LIMA 
 
ELETRODEPOSIÇÃO DE FILMES FINOS DE CdTe PARA APLICAÇÃO EM 
CÉLULAS SOLARES FOTOVOLTÁICAS 
 
Dissertação apresentada à 
coordenação do Curso de Pós-
Graduação em Ciências Físicas 
Aplicadas da Universidade Estadual 
do Ceará como requisito parcial para 
a obtenção do grau de Mestre em 
Ciências Físicas Aplicadas. 
 
 
Aprovado em: ____/____/_______ 
 
 
BANCA EXAMINADORA 
 
 
 
______________________________________________ 
Prof. Dr. Rui Carlos Barros da Silva (Orientador) 
Universidade Estadual do Ceará \u2013 UECE 
 
____________________________________________________ 
Prof.Dr. Francisco Nivaldo Aguiar Freire 
Universidade Federal do Ceará \u2013 UFC 
 
____________________________________________________ 
Prof. Dr. Lutero Carmo de Lima 
Universidade Estadual do Ceará \u2013 UECE 
 
 
____________________________________________________ 
Prof. Dr. José Francisco Julião 
Parque de Desenvolvimento Tecnológico do Ceará \u2013 PADETEC 
 
 
 
 
 
 
 
 
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À minha filha Ana Beatriz de Oliveira 
Nogueira Lima, minha razão de viver, 
pelos sorrisos e pelos abraços. À minha 
esposa Neila de Oliveira Nogueira Lima 
por ter suportado a ausência devida à 
forte carga de trabalho e ter cuidado 
bem da família nesses momentos. 
Aos meus pais e irmãos pela 
contribuição na formação do meu 
caráter. 
Aos meus amigos e professores pelo 
companheirismo. 
 
 
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AGRADECIMENTOS 
 
Agradeço primeiramente a Deus. A meus pais, meus irmãos e meus 
familiares pelo apoio durante esse período e pela formação do meu caráter. 
 
Agradeço ao Prof. Dr. Rui Carlos Barros da Silva, pela orientação, esforço, 
e ensinamentos. 
 
Agradeço ao Prof. Dr. Marcos Antônio Araújo Silva, pelo muito que me 
ensinou, pelo grande apoio na bancada de laboratório e pelas delimitações feitas no 
trabalho. 
 
Agradeço ao Prof. Dr. Francisco Sales Ávila Cavalcante pela orientação, 
apoio, visão estratégica e conselhos valiosos. 
 
Agradeço ao Prof. Dr. Antônio Carlos Santana dos Santos, pela boa 
vontade e o tempo dispensado para ajudas com a física da atmosfera. Ao Prof. Dr. 
Paulo Cesar Marques de Carvalho pela força nos momentos difíceis, a todos os 
companheiros do mestrado, pelas conversas de bastidores, estudos em grupo e 
apoio estratégico que muito me auxiliaram nas atividades. 
 
Agradeço ao Dr. Júlio Cesar Góes Ferreira pela realização das medidas 
de MEV e EDX, ao aluno de mestrado Erandir Brasil da Silva, pela ajuda com o 
refinamento das medidas de raios-x. 
 
Agradeço ao MCFA e a UECE pelo apoio institucional, ao Departamento 
de Física da UFC por ter permitido a utilização de suas instalações em diversos 
laboratórios: o laboratório de Filmes Finos, o laboratório de Materiais e 
Optoeletroquímica, ao Laboratório de Microscopia Eletrônica de Varredura, o 
laboratório de Raios X. 
 
 
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Agradeço ao Governo do Estado do Ceará, pela liberação no meu 
trabalho e o apoio financeiro, sem o qual não seria possível a realização deste 
trabalho. 
 
Agradeço aos que me ajudaram de maneira direta nas pesquisas os 
colegas de laboratório Ivan Cesar Neves dos Reis e Vicente de Oliveira Sousa Neto. 
À técnica responsável pelos laboratórios, Sra. Joana Umbelina C. Coutinho. Agradeço 
ao colega José Stenio Rocha pelos trabalhos desenvolvidos em conjunto durante o 
curso. 
 
Um agradecimento a todos os professores e colegas de mestrado que 
estiveram presentes nessa jornada e também a toda e qualquer pessoa que por 
ventura tenha contribuído de alguma forma com este trabalho. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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A mais bela experiência que 
podemos ter é a do mistério. É 
a emoção fundamental 
existente na origem da 
verdadeira arte e ciência. 
Aquele que não a conhece e 
não pode se maravilhar com 
ela está praticamente morto e 
seus olhos estão ofuscados. 
 
 
Albert Einstein 
 
 
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RESUMO 
 
 
A técnica utilizada para a deposição de filmes finos sobre um substrato metálico é 
eletrodeposição catódica, que apresenta as vantagens de ser uma técnica simples com 
baixa temperatura de operação, fácil controle e boa eficiência. Além dessas vantagens 
possibilita a deposição de filmes semicondutores do tipo p ou do tipo n, variando-se apenas 
o potencial de deposição. Neste trabalho, tem-se a investigação do processo de 
eletrodeposição de CdTe sobre substrato de titânio. Para este efeito, foi conduzida a técnica 
de voltametria cíclica, a fim de estabelecer os valores de potencial de deposição (-100, -150, 
-165, 180 e -200 mV). O pH da solução foi fixado em 1,8. A temperatura de trabalho foi de 
80o C. Os filmes de CdTe eletrodepositados foram caracterizados através das técnicas de 
caracterização de superfície, sejam elas a técnica de microscopia eletrônica de varredura 
(MEV), de espectroscopia de análise da energia dispersiva por raios-X (EDX) e de difração 
de raios-X (DR-X). Foi verificado que os filmes depositados nos diferentes potenciais 
apresentam aspecto morfológico semelhante, em forma de glóbulos. Foi constatado que, em 
valores de potencial de deposição menores que -200 mV ocorre a deposição de estrutura 
dendrítica. Todavia, este fato não ocorre para valores de potencial igual a -150, -165 e -180 
mV. A análise por EDX revelou que a razão estequiométrica atômica Cd/Te é de 1:1. Foi 
verificado que o filme de CdTe apresenta a fase CdTe, tem-se os picos de difração 
associados aos planos (111) e (311) de maiores intensidades relativas, indicando certa 
orientação preferencial de crescimento do eletrodepósito. Concluiu-se que na 
eletrodeposição de CdTe, há a forte influência do potencial, caracterizando a formação de 
filme fino em -180 mV. E, por outro lado, foi constatado que os eletrodepósitos crescidos nos 
diferentes valores de potencial não apresentam orientação de crescimento preferencial. 
 
Palavras-chave: energia solar, CdTe, eletrodeposição. 
 
 
 
 
 
 
 
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ABSTRACT 
 
The technique used