Células solares com campo retrodifusor de alumínio formado em forno de esteira

• Ano de defesa: 2009
• Autor(a) principal: Veleda, Paula Prá
• Orientador(a): Zanesco, Izete
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais
• Departamento: Faculdade de Engenharia
• País: BR
• Palavras-chave em Português: ENGENHARIA DE MATERIAIS; CÉLULAS SOLARES; DIFUSÃO
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/3127

Este trabalho tem por objetivo desenvolver e analisar o campo retrodifusor (back surface field- BSF) formado por alumínio depositado por evaporação e difundido em forno de esteira, avaliando a eficácia do BSF . Foram desenvolvidos dois processos de fabricação de célula solares em substrato de silício crescido pela técnica Czochralski (Cz), tipo p, com emissor n+ formado por POCl3. O primeiro processo centrou-se no desenvolvimento de células solares com campo retrodifusor com difusão de alumínio e queima das pastas metálicas simultaneamente no forno de esteira, para as temperaturas de difusão de fósforo de 875 °C e 900 °C. Neste processo, variou-se a temperatura de difusão do alumínio e queima das pastas metálicas. No segundo processo desenvolvido otimizou-se experimentalmente o campo retrodifusor com alumínio difundido em forno de esteira a uma temperatura de 900 °C, antes da queima de pasta variando-se a velocidade da esteira e a temperatura de queima das pastas metálicas. No primeiro processo os melhores resultados foram encontrados para a temperatura de difusão de fósforo de 875 °C com a temperatura de difusão de Al e queima das pastas metálicas de 920 °C. A máxima eficiência foi de 13,5 %, com densidade de corrente elétrica de curto-circuito (Jsc) de 31,9 mA/cm2 e tensão de circuito aberto (Voc) de 556 mV. No segundo processo, com a velocidade da esteira durante a difusão do alumínio de 150 cm/min a uma temperatura de queima das pastas metálicas de 880 °C foi processada uma célula solar de 15,2 % eficiência com Jsc de 34,0 mA/cm2 e Voc de 578 mV. Este valores são próximos ao valor da melhor célula solar processada no NT- Solar com difusão de Al em forno convencional, cuja eficiência foi 15,8 %. Analisando também as três melhores células deste processo, a eficiência é superior a 14,3 %, valor similar à média mundial de células industriais. Este processo de difusão no forno de esteira pode proporcionar uma redução no custo de fabricação.