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ROLF GRIESELER

ROLF GRIESELER

ROLF GRIESELER

Doktor-Ingenieur (TECHNISCHE UNIVERSITAET ILMENAU)
DOCENTE CONTRATADO - CONTRATADO
Tiempo completo (TC)
Departamento Académico de Ciencias - Sección Física

Investigaciones

Se encontraron 5 investigaciones

2019 - 2021

Production and opto-electronic characterization of multifunctional semiconductor materials for applications in solar cells and electroluminescent devices

The present proposal aims to fund the research activities of the group and the laboratory for the next two years, i.e. fund materials, conferences and research stages. These activities are align to the research of rare earth doped widebandgap semiconductors for up and down conversion layers, the study of metalorganic triple cation perovskites and passivation layers for photovoltaic applications, as well as the production and characterization of transparent conductive oxides doped with rare earths and transition metal ions for down shift layers. With exception of the perovskites, the materials are growth by sputtering and characterized by means of FTIR, Raman, PL and CL spectroscopy, Van Der Pauw, capacitance-voltage, XRD and Variable Angle Spectral Ellipsometry (VASE). The materials under study are SiC and AlN doped with Tb and Yb, for up/down conversion layers. AlN for surface passivation of Si wafers as well as Liquid Phased Crystalized Si (LPC-Si) for thin film solar cells. ITO and AZO doped with Tb and Tm, for multifunctional light emitting materials and downshift layers, and doped with Cr for acetone sensing, and perovskites. In particular, the production and part of the characterization of the perovskites and LPC-Si are perform in collaboration with the Helmholz Zentrum Berlin (HZB), Germany, in the framework of a memorandum of understanding. The rest of materials are fully produced and characterized in our laboratories. The main objectives of the project are to study: The thermal activation of rare doped materials and excitation mechanism after thermal annealing treatments. The effect of annealing treatments and doping with rare earths and transition metal ions on the electrical conductivity and optical transparency of ITO and AZO. The passivation capabilities of AlN and other dielectric thin films in order to improve the efficiency of Si based solar cells.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Gestión de la Investigación (DGI) (Financiadora)
2018 - 2021

Primer elipsometro espectral de ángulo variable en el Perú para la caracterización de materiales multifuncionales

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Participantes:

Instituciones participantes:

  • BANCO MUNDIAL - -- (Financiadora)
  • FONDECYT - -- (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - física (Financiadora)
  • UNSAA - -- (Financiadora)
2018 - 2021

Producción y caracterización de foto-electrodos a base de carburo de silicio amorfo hidrogenado para la producción de hidrogeno usando luz solar

Materiales con un amplio ancho de banda como el SiC, TiO2 y AlN son de creciente interés. Esto se debe a que permiten la transmisión de luz en el espectro visible permitiendo aplicaciones opto-electrónicas. Existe un particular interés en el estudio del SiC y TiO2 para aplicaciones foto-catalíticas. Estos materiales exhiben una alta resistencia a la corrosión en medios catalíticos en contraste con los semiconductores usuales como GaAs y Si. Actualmente es posible obtener SiC amorfo hidrogenado mediante RF sputtering en una atmosfera rica en hidrógeno, o por PECVD usando una mezcla de SiH4 y CH4. El carburo de silicio amorfo hidrogenado (a-SiC:H) puede ser usado como foto-electrodo en dispositivos foto electro-químicos para la producción de hidrógeno por electrólisis del agua utilizando luz solar. El presente proyecto tiene el objetivo de producir películas delgadas de a-SiC:H mediante RF sputtering y estudiar el proceso de fotocorrosión de dichas películas en medios acuosos frente a su uso como fotoelectrodo para la producción de hidrógeno por electrólisis del agua. Las técnicas electroquímicas a emplear involucran curvas de corriente potencial, espectroscopía de impedancia electroquímica así como la microbalanza electroquímica de cristal de cuarzo. Adicionalmente los cambios en la morfología de la superficie, estructura y propiedades ópticas de dichos materiales serán caracterizados a través de diversas técnicas AFM, Raman y espectroscopía de transmisión UV-VIS.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • CONCYTEC - - (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ciencias (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Instituto de Corrosión y Protección (Financiadora)
2019 - 2020

Nuevos materiales bidimensionales: síntesis de carburos 2D 'MXenos' con propiedades ajustables para aplicaciones en energía y medioambiente

Con el otorgamiento del premio Nobel al estudio del grafeno en el año 2010, la búsqueda de nuevos materiales bidimensionales (2D) ha atraído gran interés científico. La alta relación superficie-volumen, así como la ausencia (o bajo grado) de interacciones entre sus estructuras laminares hace que los materiales 2D posean una combinación única de propiedades electrónicas, ópticas, mecánicas y químicas a diferencia de los materiales 3D. Los denominados MXenos son una nueva clase de materiales 2D que fueron descubiertos en el año 2011, su nombre proviene de su composición química y su estructura: M es un metal de transición (Ej. Ti, Cr, Hf, Zr) mientras que X es carbono o nitrógeno. El sufijo 'eno' denota su parecido con la estructura del grafeno. La estructura nanolaminar y la presencia de grupos funcionales (Ej. -O, -OH, -F) en la superficie de los MXenos hace que posean una variedad de propiedades (conductividad eléctrica, hidrofilicidad, capacidad de adsorción, área superficial, electrocatálisis, etc.) y que éstas sean ajustables mediante el diseño y las condiciones de síntesis. El presente proyecto de investigación se enfoca en el estudio y la optimización de la síntesis de películas delgadas de MXenos. La primera etapa de la síntesis consiste en la obtención del material precursor, fase MAX, mediante la técnica de pulverización catódica. La fase MAX es un carburo/nitruro ternario de estequiometria Mn+1AXn donde M es un metal de transición (Ej. Ti, Cr, Hf, Zr), A un elemento del grupo IIIA y IVA (Ej. Al, Si, Sn) y X (C o N). La segunda etapa consiste del ataque químico-selectivo en solución del material precursor (fase MAX) con el fin de disolver el elemento A para obtener el MXeno correspondiente. Se investigará la composición, morfología y estructura de los materiales obtenidos y se propondrán y discutirán potenciales aplicaciones en áreas como energía (ej. baterías de litio), medio ambiente (ej. remoción de iones metálicos) y salud (ej. material antibacteria

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Gestión de la Investigación (DGI) (Financiadora)
2018 - 2019

Effect of terbium doping on the optical, electrical and luminescence properties of ITO and AZO transparent conductive thin films

The effect of terbium doping on the optical, electrical and light emission properties of sputtered indium tin oxide and aluminum doped zinc oxide thin films will be investigated for different annealing conditions and dopant concentrations. The films will be prepared by RF magnetron sputtering maintaining a high transmittance in the ultraviolet, visible and near infrared spectral regions and a fairly low sheet resistance. In order to induce the activation of terbium luminescent centers, the films will be annealed up to 700°C under distinct atmospheres, high vaccum, air and oxygen. The variation of the terbium related integrated light emission intensity versus de annealing temperature and the impact on the optical and electrical properties are of main interest in this project. Optical transmittance, electrical resistivity and X-ray diffractometry will be registered after each annealing process to assess the compromise between the achieved light emission intensity and optical and electrical properties.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ciencias (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Gestión de la Investigación (DGI) (Financiadora)