Desenvolvimento e análise de filme anti-reflexo de sulfeto de zinco para células solares

• Autor(a) principal: Ly, Moussa
• Data de Publicação: 2007
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
• Texto Completo: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/3284
• topic: ENGENHARIA DE MATERIAIS; ENERGIA SOLAR; CÉLULAS SOLARES; CNPQ::ENGENHARIAS

O aproveitamento da energia gerada pelo Sol, renovável e limpa é hoje, uma das alternativas energéticas mais promissoras para enfrentar o desafio energético do mundo. Para se fabricar uma célula solar de alta eficiência, precisa-se reduzir a refletância da superfície. O objetivo deste trabalho é estudar o desenvolvimento e análise de filmes anti-reflexo (AR) de sulfeto de zinco (ZnS) para células solares. Inicialmente, foi implementado e otimizado um processo de deposição por aquecimento resistivo de filme anti-reflexo de ZnS sobre células solares. Foi realizado um estudo teórico e experimental para otimizar o filme de sulfeto de zinco, verificando a uniformidade da deposição por meio da medida da refletância. Para lâminas polidas, a refletância média no intervalo de comprimentos de onda entre 400 nm - 1050 nm foi de (12,6 ± 0,3)% e para lâminas texturadas a média foi de (3,3 ± 0,2)%. A variação da taxa de deposição de ZnS de 0,1 - 0,2 nm/s para 0,6 - 0,7 nm/s, demonstrou ter baixa influência na refletância das lâminas. Células solares mono e bifaciais foram fabricadas verificando-se que un aumento de 12 - 13 % na corrente elétrica gerada pode ser obtido pela deposição de filmes antireflexo de ZnS sobre lâminas texturadas. Verificou-se também que células bifaciais com óxido de silício (SiO2) sob o filme AR, tiveram aumento de densidade de corrente de 2,7 mA/cm2 para iluminação pela face n+ e 11,8 mA/cm2 para iluminação pela face p+, em relação às células sem SiO2. Foi analisada a influência da espessura do filme ZnS, variando o valor ótimo da espessura do filme de ZnS em ±5 nm. Os resultados mostraram que a corrente piora de 3% para filmes com espessuras de 5 nm abaixo do ótimo e de 1% para espessuras de 5 nm acima. Células solares com filme de ZnS foram metalizadas por serigrafia e constatou-se que este filme não é adequado para recozimento de pastas serigráficas em temperaturas superiores a 800 oC, pois formou-se uma barreira retificadora entre o metal e o semicondutor.