ANÁLISE DA IMPLEMENTAÇÃO DE JUNÇÃO FLUTUANTE FRONTAL EM CÉLULAS SOLARES P + NN + INDUSTRIAIS

Autores

  • Natália Feijó Lopes Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
  • Adriano Moehlecke Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
  • Izete Zanesco Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul

DOI:

https://doi.org/10.59627/cbens.2014.2116

Palavras-chave:

Células solares de silício tipo n, Junção flutuante, Passivação de superfícies

Resumo

Uma alternativa para a passivação de superfícies de tipo p+ é a implementação de uma junção flutuante, tipo n, para reduzir a recombinação em superfície. O objetivo desse trabalho foi implantar, por um método simplificado, uma região tipo n sobre a superfície frontal de células solares p+ nn + industriais, formando a estrutura (n+ )p+ nn+ . Para produzir experimentalmente a região n flutuante, usaram-se líquidos dopantes depositados por spin-on e realizou-se o processo térmico de difusão em forno de esteira. A malha metálica frontal de Ag/Al foi depositada por serigrafia e a mesma deve perfurar a região n para estabelecer o contato frontal da célula (n)p+ nn+ , formando-se uma região n flutuante entre as trilhas metálicas. Foram variadas a velocidade de esteira e a temperatura, durante o processo de difusão de fósforo, a fim de inverter superficialmente a região p + . Observou-se que a inversão da região p + para n ocorreu para a temperatura (TD ) de 900 ºC e velocidade de esteira (VE ) de 50 cm/min, 100 cm/min e 133 cm/min. A célula solar mais eficiente com região n sobre p + foi processada com TD = 900 °C e VE = 133 cm/min, mas a eficiência ficou abaixo da estrutura padrão p+ nn + porque a mesma apresentou baixa resistência em paralelo devido a correntes de fuga na região n depositada sobre o emissor p.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Biografia do Autor

Natália Feijó Lopes, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul

Faculdade de Física, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais, Núcleo de Tecnologia em Energia Sola

Adriano Moehlecke, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul

Faculdade de Física, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais, Núcleo de Tecnologia em Energia Sola

Izete Zanesco, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul

Faculdade de Física, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais, Núcleo de Tecnologia em Energia Solar

Referências

Altermatt, P.P., Heiser, G., Dai, X., Jürgens, J., Aberle, A.G., Robinson, S.J., Young, T., Wenham, S.R., Green, M.A., 1996. Rear surface passivation of high-efficiency silicon solar cells by a floating junction. Journal Applied Physics, vol. 80, n. 6, pp. 3574-3586.

Benick, J., Wittmann, O. S., Schön, J., Glunz, S., 2008. Passivation of boron emitters by local overcompensation with phosphorus. 23th European Photovoltaic Solar Energy Conference, Valência, pp. 1550-1552.

Cañizo, C., 2000. Processos de Extracción de Impurezas Contaminantes y Aplicación a Estructuras de Células Solares. Madrid. 2000. p. 199. Doctorado. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Teleco municación, Universidad Politécnica de Madrid, Espanha.

Cuevas, A.G. Giroult-Matlakowski, G., Basore, P.A., DuBois, C., King, R.R., 1994. Extraction of the surface recombination velocity of the passivated phosphorus-doped silicon emitters. Conference Record, First World Conference on Photovoltaic Energy Conversion. Hawaii, EUA, pp. 1446-1449.

CVP21, 2011. Manual of Wafer Profiler CVP21, Electrochemical Capacitance Voltage Profiling. 236 p. Disponível em http://www.wepcontrol.com/cv-profiler/. Acesso em 28/11/2013.

Ghandi, S.K., 1983. VLSI Fabrication Principles. Silicon and Gallium Arsenide. John Wiley&Sons, New York. 665p.

Ghannam, M.Y., 1991. A new n + pn + structure with back side floating junction for high efficiency silicon solar cells. 22nd IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Las Vegas, EUA, pp. 284-289.

Ghozati, SB., Ebong, A.U., Honsberg, C.B., Wenham, S.R., 1998. Improved fill-factor for the double-sided buried-contact bifacial silicon solar cell. Solar Energy Materials and Solar Cells, vol. 51, pp. 121-128.

Honsberg, C., Ghozati, S.B., Ebong, A.U., Tang, Y-H., Wenham, S.R., 1996. Elimination of parasitic effects in floating junction rear surface passivation for solar cells. 25th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Washington, EUA, pp. 401-404.

Honsberg, C., Mcintosh, K. R., Boonprakaikaew, G., Ghozati, S., Wenham, S. R., 1997. Characterization and measurement of silicon solar cells with floating junction passivation. 26th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, pp. 247-250.

Kern, W., 1998. Handbook of Semiconductor Wafer Cleaning Technology. New Jersey, USA, Noyes Publications, 623p.

Mathiot, D., Lachiq, A., Slaoui, A., Noël, S., Muller, J.C., Dubois, C., 1998. Phosphorus diffusion from a spin-on doped glass (SOD) source during rapid thermal annealing. Materials Science in Semiconductor Processing, vol.1, pp. 231-236.

McIntosh, K. R., Honsberg, C.B., 1999. A new technique for characterizing floating junction passivated solar cells from their dark IV curves. Progress in Photovoltaics: Research and Applications, vol. 7, pp. 363-378.

McIntosh, K. R., Boonprakaikaew, G., Honsberg, C.B., 2000. An experimental technique to measure the shunt resistance across a local region of a floating junction. Solar Energy Materials and Solar Cells, vol. 64, pp.353-361.

Luque, A., Cuevas, A., Eguren, J., 1978. Solar cell behaviour under variable surface recombination velocity and proposal of a novel structure. Solid-State Electronics, vol. 21, pp 793-794.

Ly, M., Zanesco, I., Moehlecke, A., Fa gundes, R.S., Cenci, A.S., Lopes, N.F., Gonçalves, V.A., Silva, D.C., 2012. Influência da espessura do filme antirreflexo de TiO2 nos parâmetros elétricos de células solares com base n. IV Congresso Brasileiro de Energia Solar (IV CBENS) e V Conferência Latino Americana da ISES, São Paulo, pp. 1-10.

Moehlecke, A., 1996. Conceptos Avanzados de Tecnología para Células Solares con Emisores p + Dopados con Boro. Tese de Doutorado. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación, Univ ersidad Politécnica de Madrid, Madrid, Espanha. 202 p

Moehlecke, A., Cañizo, C., Zanesco, I. Luque, A., 1998. Floating junction passivation of p + emitters. 2nd World Conference and Exhibition on Photovoltaic Solar Energy Conversion, Viena, Austria, pp.1551-1554.

Peiner, E., Schlachetzki, A., Kruger, D., 1995. Doping profile analysis in Si by elect rochemical capac itance-voltage measurements. Journal of Electrochemical Society, vol. 142, pp. 576-580.

Posthuma, N., 2006. Highly Efficient Thin Germanium Bottom Cells for Mechanically Stacked Photovoltaic Devices. Tese de doutorado. Katholieke Universiteit Leuven, Leuven, Bélgica. 179p.

Richter, A., Benick, J., Kalio, A., Johannes, S., Horteis, M., Hermle, M., Glunz, S. W., 2011. Towards industrial n-type PERT silicon solar cells: rear passivation and metallization scheme. Energy Procedia, vol. 8, pp. 479-486.

Saitoh, T., Hashigami, H., Rein, S., Glunz, S., 1999. Overview of light degradation research on crystalline silicon solar cells. Progress in Photovoltaics: Research and Applications, vol. 7, pp. 426-436.

Singh, S., Dross, F. Posthuma, N. E., Mertens, R., 2011. Large area 15.8% n-type mc-Si screen-printed solar cell with screen printed Al-alloyed emitter. Solar Energy Materials and Solar Cells, vol. 95, pp. 1151-1156.

Sopori, B., Basnyat, P., Devayajanam, S., Shet, S., Mehta, V., Binns, J., Appel, J.. Understanding light-induced degradation of c-Si solar cells. 38th IEEE Photovoltaic Specialists Conferen ce, 2012, Austin, Texas, pp. 1115 – 1120.

Zanesco, I., Moehlecke, A., 2011. Desenvolvimento de tecnologia s industriais de fabricação de células solares e módulos fotovoltaicos. Porto Alegre: PUCRS. 347p (Relatório Final convênio FINEP 1359/08).

Zanesco, I., Moehlecke, A., Pinto, J. L., Ly, M., 2012. Development and comparison of small and large area boron doped solar cells in n-type and p-type Cz-Si. 38th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Austin, EUA, pp. 2284-2288.

Downloads

Publicado

2014-04-13

Como Citar

Lopes, N. F., Moehlecke, A., & Zanesco, I. (2014). ANÁLISE DA IMPLEMENTAÇÃO DE JUNÇÃO FLUTUANTE FRONTAL EM CÉLULAS SOLARES P + NN + INDUSTRIAIS. Anais Congresso Brasileiro De Energia Solar - CBENS. https://doi.org/10.59627/cbens.2014.2116

Edição

Seção

Anais