INFLUENCE OF THE TiO 2 ANTIREFLECTION FILM THICKNESS IN THE ELECTRICAL PARAMETERS OF N-TYPE SOLAR CELLS

Authors

  • Moussa Ly Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
  • Izete Zanesco Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
  • Adriano Moehlecke Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
  • Raquel Sanguiné Fagundes Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
  • Angélica Souza Cenci Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
  • Natália Feijó Lopes Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
  • Vanessa Alves Gonçalves Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
  • Deise Cristina da Silva Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul

DOI:

https://doi.org/10.59627/cbens.2012.1990

Keywords:

n-Type Si Solar Cells, Antireflection Film, Firing Temperature

Abstract

The reduction of reflection on the silicon solar cell surface is obtained by the deposition of thin films. The antireflection film (AR) of TiO 2 can be suitable for solar cells with boron doped emitters. However, the film characteristics are modified during the firing process of metal pastes and therefore the AR film variation influences the device efficiency. The aim of this paper is to analyse the variation of TiO2 antireflection film and the influence on the electrical characteristics of solar cells with boron doped emitter. To fabricate the solar cells, TiO 2 films of different thicknesses were deposited and the temperature of metal paste firing was varied in order to find the best temperature for each film thickness. Changes in the thickness, reflectance and wavelength related to the minimum reflectance were observed after firing process. For film thicknesses from 62 nm to 103 nm, the average reflectance after firing was of 3 % to 4 %. Best average cell efficiency was of 13.6 %, obtained with solar cells with 97 nm thick TiO 2 film and an average reflectance of 3.3%. Fill factor was not affected by the TiO 2 thickness, but the open circuit voltage and the short-circuit current density shown a slight enhancement with the thickness until 103 nm film.

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Author Biographies

Moussa Ly, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul

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

Izete Zanesco, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul

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

Adriano Moehlecke, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul

Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Faculdade de Física, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais, Núcleo de Tecnologia

Raquel Sanguiné Fagundes, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul

Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Faculdade de Física, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais, Núcleo de Tecnologia

Angélica Souza Cenci, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul

Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Faculdade de Física, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais, Núcleo de Tecnologia

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

Vanessa Alves Gonçalves – vanessita0304@yahoo.com.br
Deise Cristina da Silva – deise.silva@gmail.com
Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Faculdade de Física, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais, Núcleo de Tecnologia

Vanessa Alves Gonçalves, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul

Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Faculdade de Física, Programa de Pós-Graduação emEngenharia e Tecnologia de Materiais, Núcleo de Tecnologia em Energia Solar

Deise Cristina da Silva, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul

Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Faculdade de Física, Programa de Pós-Graduação emEngenharia e Tecnologia de Materiais, Núcleo de Tecnologia em Energia Solar

References

Basore, P.A., Clugston, D.A., 1997. PC1D Version 5: 32-bit solar cell modeling on personal computers, 26th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Anaheim, EUA, pp. 207–210.

Cañizo, C., Moehlecke, A., Zanesco, I., Luque, A., 2000. Cz bifacial solar cells. IEEE Electron Device Letters, v. 21, n 4, pp. 179-180.

Ebong, A., Cooper, I.B., Rousaville, B., Rohatgi, A., Borl and, W., Carrol, A., Mikeska, K., 2011. Overcoming the technological challenges of contacting homogeneous high sheet resistance emitters (HHSE). 26th European Photovoltaic Solar Energy Conference, Hamburgo, Alemanha, pp.1747-1749.

Hugman, J., Richards, B.S., Crosky, A., 2002. Phase characterization of TiO 2 thin films using micro-raman spectroscopy and low glancing angle x-ray diffraction. Conference on Optoelectronic and Microelectronic Materials and Devices (COMMAD), Sydney, Austrália, pp.181-184.

Ly, M., Eberhardt, D., Filomena, G.Z., Moehlecke, A., Zanesco, I., 2007. Impact of metal grid firing on antireflection coatings. 22th European Photovoltaic Solar Energy Conference, Milão, Itália, pp.1532-1534.

Ly, M., 2007. Desenvolvimento e Análise de Filme Antirreflexo de Sulfeto de Zinco para Células Solares, Dissertação de Mestrado, PGETEMA, PUCRS, Porto Alegre, 65p.

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

Thomson, A.F., Lynn, S.Z., McIntosh, K.R., 2010. Passivation of silicon by negatively charged TiO 2. 25th European Photovoltaic Solar Energy Conference, Valencia, Espanha, pp.1146-1153.

Thomson, A.F., McIntosh, K.R., 2012. Light-enhanced surface passivation of TiO 2-coated silicon. Progress in Photovoltaics: Research and Applications, vol. 20, n. 3, pp. 343-349.

Vallejo, B., Gonzalez-Mañas, M., Martinez-López, J., Morales, F., Caballero, M.A., 2005. Characterization of TiO2 deposited on textured silicon wafers by atmospheric pressure chemical vapor deposition. Solar Energy Materials, v. 86, n. 3, pp. 299-308.

Zanesco, I., Krenzinger, A., 1993. The effects of atmospheric parameters on the global solar irradiance and on the current of a silicon solar cell. Progress in Photovoltaics: Research and Applications, v. 1, n. 3, pp. 169-179.

Zhao, J., Green, M.A., 1991. Optimized antireflection coatings for high-efficiency silicon solar cells, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 38, n. 8, pp. 1925-1934.

Published

2012-12-21

How to Cite

Ly, M., Zanesco, I., Moehlecke, A., Fagundes, R. S., Cenci, A. S., Lopes, N. F., Gonçalves, V. A., & Silva, D. C. da. (2012). INFLUENCE OF THE TiO 2 ANTIREFLECTION FILM THICKNESS IN THE ELECTRICAL PARAMETERS OF N-TYPE SOLAR CELLS. Anais Congresso Brasileiro De Energia Solar - CBENS. https://doi.org/10.59627/cbens.2012.1990

Issue

Section

Anais