[en] METHODOLOGIES FOR REPRODUCIBLY TRANSFERRING III-V MATERIALS AND PHOTOVOLTAIC DEVICES TO FLEXIBLE SUBSTRATES

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: MARTIANE DE OLIVEIRA SILVA
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] CELULA SOLAR; [pt] SEMICONDUTOR III-V; [pt] SUBSTRATO FLEXIVEL; [en] SOLAR CELL; [en] III-V SEMICONDUCTOR; [en] FLEXIBLE SUBSTRATE
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=67119&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=67119&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.67119

[pt] A geração de energia fotovoltaica cresceu rapidamente em todo o mundo e está começando a contribuir com uma quantidade notável de produção de eletricidade no cenário mundial. Para desenvolver ainda mais o mercado fotovoltaico (FV), atrair mais empresas investidoras e torná-lo mais competitivo, os custos de produção ainda precisam ser reduzidos e a eficiência das células solares aumentada. Entre todas as tecnologias FV, as células solares de filme fino baseadas em materiais III-V são a tecnologia de maior sucesso e mais promissora para alcançar as mais altas eficiências de conversão de energia. Mesmo com a camada ativa na ordem de micrometros os fotovoltaicos de filmes finos são produzidos sobre substratos rígidos caros, mas indispensáveis como base cristalográfica e suporte mecânico na produção da camada ativa monocristalina. Entretanto, após a obtenção do filme fino FV o substrato original é totalmente dispensável pois não exerce nenhuma funcionalidade na célula. Desta forma, é crescente o interesse por tecnologias que permitam a comercialização de células solares sobre substratos leves, flexíveis e de baixo custo, ampliando não só a gama de aplicabilidades, mas também diminuindo os custos de produção, transporte e instalação. Este trabalho mostrará o desenvolvimento de uma metodologia geral para o processo de transferência de estruturas simples de filmes finos e estruturas de células solares completas de materiais III-V crescidos epitaxialmente por MOVPE (Metal Organic Vapour Phase Epitaxy). Materiais III-V foram transferidos para diferentes bases flexíveis e amostras contendo células solares III-V completas foram transferidas para substrato flexível de cobre obtido por eletrodeposição e para fita adesiva de cobre. As transferências foram realizadas com sucesso, sem danificar a estrutura e os contatos elétricos das células. Medidas de corrente tensão realizadas com simulador solar Sciencetech SF300A, com filtro AM1.5G, mostraram que as células em substratos flexíveis quando comparadas com elas em substratos rígidos apresentaram poucas alterações nas figuras de mérito e eficiência de conversão. As bases testadas apresentaram aderência, flexibilidade e suporte mecânico esperados para os filmes finos testados e as células solares completas transferidas.