Dissertação

Crystalline Silicon Photovoltaic Solar Cells using Amorphous Silicon as Dopant Source EVALUATED

A produção de junções pn é um dos principais temas na indústria fotovoltaica atual. Esta dissertação apresenta um novo método para fabrico de junções em silício cristalino, que tem o potencial de reduzir o seu custo. O método consiste em substituir a primeira das duas etapas do método de produção convencional, que envolve temperaturas muito elevadas (entre 900 ºC e 1000 ºC) durante um tempo prolongado, por um processo a temperatura mais baixa e durante um tempo mais curto. Isto é conseguido realizando a pré-deposição de um filme fino altamente dopado de silício amorfo hidrogenado sobre uma bolacha de silício cristalino, contendo o dopante de tipo oposto. O aumento da temperatura ativa então a difusão do dopante contido no silício amorfo para o silício cristalino, criando desta forma uma homojunção pn dentro da bolacha. Neste trabalho, os quatro passos de fabrico são apresentados e estudados: a pré-deposição de um filme fino de a-Si:H por Deposição Química de Vapores Assistida por Plasma, a sua subsequente desidrogenação a temperaturas intermédias (350 ºC a 550 ºC), a penetração do dopante a alta temperatura e a profundidade de junção que daí resulta, e por fim, a remoção da camada pré-depositada. Foi dado especial ênfase ao estudo dos passos de desidrogenação e de penetração. Várias células solares foram produzidas usando este método e depois caracterizadas. Sem um trabalho extenso de otimização, uma eficiência de conversão energética de 3,4 % foi alcançada.
Silício, Junção pn, Difusão de Dopante, Desidrogenação Térmica, Profundidade de Junção

Dezembro 5, 2012, 9:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

CO-ORIENTADOR

Guilherme António Rodrigues Lavareda

Fundação da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Ana Maria Heleno Branquinho de Amaral

Departamento de Física (DF)

Professor Auxiliar