[pt] CÉLULAS SOLARES DE BANDA INTERMEDIÁRIA DE PONTOS QUÂNTICOS DE INAS EM INGAP

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: ELEONORA COMINATO WEINER
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] PONTOS QUANTICOS; [pt] FIELD DAMPING LAYERS; [pt] ORDENAMENTO DO INGAP; [pt] BANDA INTERMEDIARIA; [pt] CELULA SOLAR; [en] QUANTUM DOTS; [en] FIELD DAMPING LAYERS; [en] INGAP ORDERING; [en] INTERMEDIATE BAND; [en] SOLAR CELL
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=56863&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=56863&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.56863

[pt] A célula solar de banda intermediária (IBSC) é um dispositivo de terceira geração alternativo à célula solar de junção única e permite atingir maior eficiência mantendo a simplicidade de ter apenas uma junção pn, garantindo baixo custo e baixa complexidade de fabricação. Nesta tese, um extenso trabalho experimental é apresentado, utilizando as técnicas de microscopia de força atômica, microscopia eletrônica de transmissão, catodoluminescência e fotoluminescência, além de extenso trabalho teórico baseado em simulações realizadas com os programas nextnano e SCAPS. Através dos dados obtidos, é discutida a escolha do InGaP para a matriz da célula solar e do InAs para os pontos quânticos; a inclusão das field damping layers, que minimizam o efeito negativo do campo elétrico sobre os pontos quânticos; o desordenamento do InGaP bulk; como pontos quânticos pequenos e com cap layers de menor espessura alteram a tendência de ordenamento das camadas subsequentes de InGaP; a inclusão de uma camada de GaP para garantir a qualidade das interfaces durante o crescimento da estrutura; e a otimização dos pontos quânticos para atingir a energia ideal teórica para a banda intermediária. Cinco estruturas completas de células solares de referência e de banda intermediária baseadas nas discussões apresentadas são então propostas para crescimento futuro. Estas estruturas de IBSC devem apresentar figuras de mérito interessantes, como VOC entre 1,32 eV e 1,44 eV (1; 2), aumento entre 5 por cento e 50 por cento na ISC (3) e baixos efeitos resistivos, garantindo FF alto e eficiências superiores à das células solares de referência.