PASSIVAÇÃO DAS REGIÕES ALTAMENTE DOPADAS N+ E P+ EM CÉLULAS SOLARES DE SILÍCIO CRISTALINO COM FILMES DE ZNO:AL

Resumo

A passivação em células de silício cristalino é uma etapa importante para reduzir a recombinação dos portadores de carga minoritários na superfície da lâmina de silício e aumentar a eficiência. O objetivo deste artigo é avaliar o uso de um filme fino do material condutor transparente (TCO) ZnO:Al para passivação das regiões altamente dopadas n+ e p+ de células solares de silício cristalino com homojunção antes e após o processamento térmico em forno de esteira com diferentes temperaturas. Foram preparadas amostras a partir de lâmina de Si-Cz, tipo p e tipo n dopadas com fósforo e com boro em ambas as faces, respectivamente. Um filme fino de ZnO:Al foi depositado em ambas as faces das amostras pelo método de pulverização catódica com rádio frequência. Para avaliar a passivação das superfícies mediu-se o tempo de vida efetivo dos portadores de carga minoritários com as amostras submersas em ácido fluorídrico e com o filme de TCO sem e com processamento térmico em forno de esteira. Comprovou-se que o ZnO:Al é um material que passiva a região altamente dopada p+ de células solares de silício cristalino com homojunção de forma eficaz. Verificou-se um aumento no tempo de vida efetivo dos portadores de carga minoritários de 300 % para a temperatura do processamento térmico otimizada experimentalmente de 500 °C. Por outro lado, constatou-se que o material TCO avaliado não resulta em passivação eficaz na região altamente dopada n+. Portanto, concluiu-se que na célula solar de silício com campo retrodifusor seletivo de boro e alumínio, o ZnO:Al pode ser utilizado para passivar a superfície posterior dopada com boro de forma eficaz. Este material também pode ser utilizado para passivar a face frontal de células solares monofaciais p+nn+ ou bifaciais. O estudo de materiais TCOs como filmes de passivação de células de Si é inédito.