COMPARAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS ELÉTRICAS DE CÉLULAS SOLARES N+NP+ COM FILMES ANTIRREFLEXO DE TiO2 DEPOSITADOS POR EVAPORAÇÃO E POR DEPOSIÇÃO QUÍMICA EM FASE VAPOR
DOI:
https://doi.org/10.59627/cbens.2016.1277Palavras-chave:
Filmes antirreflexo, Dióxido de titânio, Células solares de silício tipo nResumo
A dopagem com boro das lâminas de silício para produção de células solares foi estabelecida como padrão nos anos 60, como resultado do uso inicial destes dispositivos em aplicações espaciais. No entanto, demonstrou-se que a dopagem com boro em todo o substrato pode produzir problemas de degradação das características elétricas das células solares de uso terrestre. Além disto, nas lâminas de silício cristalino tipo n, dopadas com fósforo, observam-se maiores tempo de vida dos portadores de carga minoritários, proporcionando a fabricação de células solares mais eficientes. O objetivo deste trabalho foi comparar as características elétricas de células solares n+np+ com filme antirreflexo de óxido de titânio obtido por evaporação em alto vácuo com feixe de elétrons (E-beam) e por deposição química em fase vapor sob pressão atmosférica (APCVD). As células solares com filme AR depositado por APCVD obtiveram eficiência média maior, devido a um maior fator de forma, proporcionado por uma perfuração eficaz deste filme pela pasta metálica de prata. As células solares mais eficientes apresentaram eficiências de 14,7 % para ambos os processos de deposição utilizados.
Downloads
Referências
Aberle, A., 2000. Surface passivation of crystalline silicon solar cells: a review. Progress in Photovoltaics: Research and Applications, vol. 8, pp. 473-487.
Davis, K.O., Jiang, K., Habermann, D., Schoenfeld, W.V., 2015. Tailoring the optical properties of APCVD Titanium oxide films for all-oxide multilayer antireflection coatings. IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 5, n. 5, pp. 1265- 1270.
Fagundes, R. S., Moehlecke, A., Zanesco, I., Ly, M., Jimeno, J. C., Serrano, J.R.G., 2014. Comparação de filmes antirreflexo de TiO2 depositados por diferentes técnicas para células solares de silício. V CBENS - V Congresso Brasileiro de Energia Solar, Recife. 10p.
Glunz, S. W., Rein, S., Lee, J. Y., Warta, W., 2001. Minority carrier lifetime degradation in boron-doped Czochralski silicon. Journal of Applied Physics, vol. 90, n. 5, pp. 2397-2404.
Macdonald, D., 2012. The emergence of n-type silicon for solar cell manufacture. 50th Annual Conference, Australian Solar Energy Society, Melbourne, Australia, pp. 1-6.
Moehlecke, A., Zanesco, I., 2015. Desenvolvimento de células solares eficientes em lâminas de silício tipo n. Relatório Técnico. Projeto FINEP 2102/09.
Rahman, Z.R., Khan, S.I., 2012. Advances in surface passivation of c-Si solar cells. Materials for Renewable and Sustainable Energy, DOI 10.1007/s40243-012-0001-y, 11p.
Richards, B.S., 2003. Single-material TiO2 double-layer antireflection coatings. Solar Energy Materials & Solar Cells, vol. 79, pp. 369-390.
Richards, B.S., 2004. Comparison of TiO2 and other dielectric coatings for buried-contact solar cells: a review. Progress in Photovoltaics: Research and Applications, vol. 12, pp. 253-281.
Richards, B. S., Cotter, J. E., Honsberg, C. B., 2002. Enhancing the surface passivation of TiO2 coated silicon wafers. Applied Physics Letters, vol. 80, n. 7, pp. 1123-1125.
Schmiga, C., Rauer, M., Rüdiger, M., Meyer, K., Lossen, J., Krokoszinski, H.-J., Hermle, M., Glunz, S.W., 2010.
Aluminium-doped p+ silicon for rear emitters and back surface fields: results and potentials of industrial n-and ptype solar cells. 25th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Valencia, Espanha, pp. 1163–1168.
Serrano, J.R.G., 2001. Contribución al Estudio de las Características Eléctricas de Metalizaciones de Células Solares Realizadas por Técnicas Serigráficas, Tese de Doutorado, Escuela Superior de Ingenieros de Bilbao, Universidad del País Vasco, Bilbao. 301p.
Temescal, 2000. Manual: System Evaporation Electron Beam and Filament. 10 kV, BJD2000. 150p.
Thomson, A.F., Mcintosh, K.R., 2011. Light-enhanced surface passivation of TiO2 – coated silicon. Progress in Photovoltaics: Research and Applications, vol. 20, n. 3, pp. 343-349.
Veschetti, Y., Schutz-Kuchly, T., Manuel, S., Gall, S., Heslinga, D., 2010. High efficiency solar cells by optimization of front surface passivation on n-type rear Al alloyed emitter structure. 25th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Valencia, Espanha, pp. 2265-2267.
Wei, Y., Li, P., Wang, Y., Tan, X., Song, C., Lu, C., Zhao, Z., Liu, A., 2015. Quality improvement of screen-printed Al emitter by using SiO2 interfacial layer for industrial n-type silicon solar cells. Solar Energy, vol. 118, pp. 384-389
