Análise teórica de emissores homogêneos (n+) e duplamente difundidos (n+n++) em células solares de silício: implementações ao processo de fabricação (1998)
- Authors:
- Autor USP: STEM, NAIR - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PEE
- Assunto: ENGENHARIA ELÉTRICA
- Language: Português
- Abstract: Com o objetivo de melhorar a eficiência das células solares de silício do tipo 'nPOT.+' 'ppPOT.+', foi desenvolvido um modelo de otimização teórica visando dar subsídios para otimizar convenientemente as diversas etapas envolvidas no processo defabricação destes dispositivos. Para levar a cabo o estudo teórico foi desenvolvido um programa considerando as características das três regiões que compõe a célula solar: emissor 'nPOT.+', base p e emissor posterior 'pPOT.+'. O emissor frontal e a base foram analisados através de modelos teóricos com soluções analíticas, enquanto que a região do emissor posterior foi analisada através da teoria clássica. Foram otimizados dois tipos de emissores; homogêneos e duplamente difundidos, utilizando parâmetros internos atualizados. Através dos resultados teóricos obtidos, verificou-se o excelente comportamento dos emissores homogêneos, pouco dopados, profundos e passivados. Melhores resultados teóricos, foram obtidos comemissores duplamente difundidos, ou seja, composto por diferentes níveis de concentrações de dopantes nas regiões passivada e metalizadas. Entretanto, através da comparação entre emissores homogêneos e os duplamente difundidos, verificou-se uma predominância dos homogêneos para aplicações industrias. Assim sendo, a comparação foi seguida de uma análise da dependência dos emissores homogêneos com o fator de sombreamento metálico(FIND.m). Uma vez realizadas as otimizações teóricas, passou-se ao desenvolvimento tecnológico de células solares com emissores duplamente difundidos e passivados. Visando incrementar o rendimento das células solares, diversas etapas do processo de fabricação foram implementadas e ou melhoradas, tais como, o uso de aditivos clorados (CIND.33), na limpeza dos fornos e no crescimento da camada passivadora e anti-refletora do dióxido de silício, a texturização química e a pré-deposição de fósforo em tubo aberto. O sistema anti-refletor ) (superfície texturizada com dióxido de silício), foi utilizado uma vez que produziu uma significativa redução de reflexão da superfície frontal da célular solar. As células desenvolvidas neste trabalho foram caracterizadas utilizando diversas técnicas como: curvas IxV no escuro e sob iluminação, curvas 'I IND.sc x''V IND. oc', e respostas espectrais ou eficiências quânticas. Os resultados obtidos mostraram a excelente qualidade alcançado pelos emissores desenvolvidos, tanto com relação à eficiência de coleção para curtos comprimentos de onda, como no referente à pouca contribuição à densidade de corrente de recombinação. Das análises teórico-experimentais realizadas concluiu-se as células desenvolvidas neste trabalho estão limitadas pela recombinação na região de base, devendo ser este um dos caminhos a ser seguido visando melhorar o rendimento destes dispositivos.A célula mais representativa do processo utilizado alcançou umaeficiência de (16,9 +ou-0,3) %, uma tensão de circuito aberto de 'V IND. oc'=639,6 mV e uma densidade de corrente de curto-ciircuito de 'J IND. sc'=33,67 mA/c'm POT. 2' (medidas realizadas no National Renewable Energy Laboratory (NREL))
- Imprenta:
- Data da defesa: 24.07.1998
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ABNT
STEM, Nair. Análise teórica de emissores homogêneos (n+) e duplamente difundidos (n+n++) em células solares de silício: implementações ao processo de fabricação. 1998. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 1998. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-17052012-112927/. Acesso em: 18 set. 2024. -
APA
Stem, N. (1998). Análise teórica de emissores homogêneos (n+) e duplamente difundidos (n+n++) em células solares de silício: implementações ao processo de fabricação (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-17052012-112927/ -
NLM
Stem N. Análise teórica de emissores homogêneos (n+) e duplamente difundidos (n+n++) em células solares de silício: implementações ao processo de fabricação [Internet]. 1998 ;[citado 2024 set. 18 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-17052012-112927/ -
Vancouver
Stem N. Análise teórica de emissores homogêneos (n+) e duplamente difundidos (n+n++) em células solares de silício: implementações ao processo de fabricação [Internet]. 1998 ;[citado 2024 set. 18 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-17052012-112927/
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