AVALIAÇÃO DE DIFERENTES DOPANTES DEPOSITADOS POR SPIN-ON PARA PRODUZIR O EMISSOR P+ EM CÉLULAS SOLARES DE SILÍCIO

Taila Cristiane Policarpi Alves Machado, Adriano Moehlecke, Izete Zanesco, Moussa ly ly, Ernesto Fauth Mognol

Resumo


As células solares fabricadas em lâminas de silício tipo n, dopadas com fósforo, não apresentam degradação por iluminação e tem potencial de atingir maior eficiência devido ao maior valor do tempo de vida dos portadores de carga minoritários. Adicionalmente, são menos susceptíveis a contaminação por impurezas metálicas. O objetivo deste trabalho é apresentar uma análise de diferentes dopantes para produção da região p+ em células solares n+np+ ou p+nn+ fabricadas em lâminas de silício Czochralski, grau solar, tipo n, com espessura de 120 µm. Os elementos aceitadores utilizados foram o boro, alumínio, gálio, gálio/boro e alumínio/gálio, depositados por spin-on e difundidos em alta temperatura. Foram variadas as temperaturas, os tempos e os gases utilizados no processo de difusão. Foi medida a resistência de folha das regiões difundidas e obteve-se o perfil de concentração de impurezas em função da profundidade. Verificou-se que o B e GaB podem ser difundidos em temperatura de 970 °C por 20 min para obtenção de emissores com resistências de folha de aproximadamente 50 Ω/□, valor compatível com a produção de células solares metalizadas por serigrafia. O Ga e AlGa necessitam de altas temperaturas (maiores que 1100 °C) e tempos elevados para produzir perfis de dopantes compatíveis com a produção de células solares. Observou-se que a oxidação realizada após a difusão aumenta a resistência de folha da região p+, indicando que a dopagem é reduzida. O alumínio não produziu regiões p+ de baixa resistência de folha, mesmo nas temperaturas de 1100 °C e tempos de 120 min. O uso de argônio para substituir o nitrogênio não acarretou em diminuição da resistência de folha. O GaB é o único dopante analisado que pode ser um substituto para o boro na produção de emissores p+ em células solares tipo n.

Palavras-chave


Célula solar, Dopante p, Lâminas de silício n

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