Os filmes finos semicondutores de CIS e CIGS (seletos de cobre, índio e gálio) são opções promissoras para fabricação de dispositivos fotovoltaicos devido à sua estabilidade química e térmica e baixa quantidade de material necessária. Os métodos usuais de deposição (sputtering e coevaporação) apresentam custo ambiental e econômico elevados. A eletrodeposição aparece como alternativa viável por ser conduzida em meio aquoso e temperatura ambiente. Contudo, materiais obtidos pela eletrodeposição podem apresentar baixa pureza e são de difícil controle estequiométrico. A deposição em regime de subtensão (DRS) sobre eletrodos de calcogenetos (Se⁰ e Te⁰) exibe propriedades únicas, como a dopagem diferenciada do filme de calcogeneto e a formação de selenetos ou teluretos. Considerando as propriedades da DRS em calcogenetos e a importância de novas rotas para eletrodeposição, procedeu-se o estudo da eletrodeposição em regime de subtensão de Cu e In sobre Se com o objetivo de se obter o CIS. Primeiramente, estudou se a deposição de Se sobre Au, adquirindo informações sobre o mecanismo de formação do filme por meio da espectroscopia de espalhamento Raman (EER) acoplado ao sistema eletroquímico e a morfologia das estruturas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Para a obtenção do substrato para etapas seguintes (Se_dep), realizou-se cronoamperometria em -0,45 V vs Ag/ AgCl em uma solução 20 mmol L^-1 H₂SeO₃ em 0,1 molL^-1 H₂SO₄ a 85° C durante 1200 s, resultando em recobrimento uniforme de bastões desordenados de Se. Para DRS de Cu, a EER acoplada ao sistema eletroquímico revelou a formação de seleneto de cobre na superfície do substrato no intervalo de 0,2 a 0,06 V. Análises de MEV e mapeamento elementar indicaram o seleneto no interior do substrato, decorrente da difusão dos íons de Cu para o interior do filme. A DRS de In apontou a formação da monocamada de In sobre Se_dep; em -0,4 V confirmou-se a fragmentação do substrato por meio de medidas de MEV. A codeposição foi conduzida na solução 10 mmol L^-1 In(NO₃)³ e 2 mmolL^-1 Cu(NO₃)² em meio ácido com pulsos alternados em valores de 0,1 V e -0,4 V sobre Se_dep. Variou-se a duração do pulso em -0,4 V entre 0,1 e 1 s, constatando-se CIS em todas condições, com maiores tempos favorecendo a incorporação de In, por meio de um mecanismo de codeposição que envolveu a redução de Cu₃Se₂. Determinou-se por DRX a estrutura tetragonal para o CIS eletrodepositado.

Thin-film solar cells based on CIS and CIGS (copper, indium and gallium diselenide) are important options for solar cells fabrication due to their chemical and thermal stability and the small amount of material required for manufacturing. The usual deposition methods (sputtering and co-evaporation) have high economic and environmental cost. Electrodeposition appears as a viable alternative because takes place in an aqueous media and room temperature. However, materials obtained by electrodeposition have low purity and are difficult to attain the desired stoichiometry. UPD at chalcogenides electrodes exhibits a certain set of properties, as doping and selenides formation, which can suit the thin-film fabrication. Given UPD properties on chalcogenides electrodes and the need for electrodepositions alternative routes, UPDs studies of Cu and In were conducted on Se electrodes. First, the deposition of Se on Au was studied; in situ Raman Spectroscopy was used for structural and kinetics analysis and Scanning Electron Microscopy (SEM) used to investigate morphological changes. To obtain the substrate applied in the following steps (Se_dep), chronoamperometry was performed at -0.45 V vs Ag/AgCl in a 20 mmol L^-1 H₂SeO₃ solution in 0,1 mol L^-1 H₂SO₄ at 85°C during 1200 s, resulting in a uniform coating of Se disorderly batons. The range between 0.2 and 0.06 V was analyzed for Cus UDP on Se_dep in a 5 mmol L^-1 Cu(NO₃)² solution. Cyclic voltammetry showed a deviant behavior in relation to the mechanism Cu monolayers formation. In situ Raman Spectroscopy analysis revealed copper selenide on the substrate surface. SEM and elemental mapping indicated the copper selenide within the substrate as well, resulting from the diffusion of Cu ions into the film to form Cu₃Se₂. The Ins UPD showed monolayer formation of In on Se_dep; at -0.4 V was the substrate fragmentation confirmed with SEM. The co-deposition was conducted in In(NO₃)³ 10 mmol L^-1 and 2 mmol L^-1 Cu(NO₃)² in H₂SO₄ 0,1 mol L^-1 with alternating pulses between 0.1 V and -0.4 V on Se_dep. The pulse length at -0.4 V was analyzed between 0.1 and 1 s, with CIS obtained in all conditions, longer times favored Ins incorporation. The behavior observed by Raman Spectroscopy indicated that the co-deposition of CIS and the reduction of Cu₃Se₂ occurred simultaneously at -0,4 V. X-ray diffraction of the electrodeposited CIS revealed the tetragonal chalcopyrite lattice structure.