Células solares bifaciais finas com campo retrodifusor localizado de alumínio e seletivo de boro e alumínio

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

27/11/2012

RESUMO

Este trabalho tem como objetivo desenvolver e otimizar processos para fabricação de células solares bifaciais com estrutura n+pp+ , espessura da ordem de 150 μm, em substratos de silício Czochralski (Si-Cz), tipo p, com difusão localizada de alumínio realizada em forno de esteira, metalização por serigrafia e passivação com SiO2. Para comparação dos parâmetros elétricos, também foram utilizadas lâminas de silício Float Zone (FZ). Inicialmente, foi otimizado o processo de afinamento da espessura alcançando o valor de (146 4) μm, após ocorreu a texturação, resultando na refletância média de 11,2 %. Foi realizado o processo de difusão/queima das pastas de Al e Ag/Al bem como foram analisadas diferentes formas de passivar as superfícies com SiO2. Observou-se que a melhor temperatura para a difusão/queima foi de 840 C para células sem óxido passivador e de 850 C para aquelas com uma camada de SiO2 com espessura da ordem de 10 nm. A análise do tempo de vida dos portadores minoritários mostrou que a difusão de fósforo produziu gettering, mas devido à contaminação no forno de esteira, o tempo de vida dos portadores minoritários no final do processo ficou próximo ao valor inicial. Com o objetivo de aumentar a eficiência das células quando são iluminadas pela face p, com campo retrodifusor local de Al, foi depositado o dopante boro (PBF20) e testadas as diferentes ordens de difusão do boro no processo. Para o processo denominado de α, no qual o boro foi difundido depois do fósforo, a melhor célula solar obteve eficiência de 11,2 % quando iluminada pela face n+ e 8,3 % quando iluminada pela face p+. Para o processo β, com a difusão de boro antes da de fósforo, com a região n+ tendo resistência de folha de 43 Ω/□ e com deposição de filme antirreflexo em ambas as faces, atingiu-se a eficiência de 14 % quando a célula solar foi iluminada pela face n+ e de 10,4 % quando iluminada pela face p+. Com a comparação dos resultados experimentais das células de Si-Cz e Si-FZ pode-se concluir que não há vantagem em usar substratos de maior tempo de vida dos portadores de carga minoritários inicial com os processos desenvolvidos.

ASSUNTO(S)

engenharia de materiais cÉlulas solares engenharias

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