Tecnologia para texturização hemisférica suave de células solares fotovoltaicas

• Autor(a) principal: Fernanda Pelegrini Honorato
• Data de Publicação: 2007
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8D4HNP
• topic: Engenharia Elétrica; Engenharia elétrica

O uso de células solares de Silício tem aumentado nas últimas décadas. Esta fonte alternativa de energia ganha mais espaço no mercado, à medida que a eficiência do dispositivo aumenta, como resultado de intensas pesquisas de universidades e centros tecnológicos. Na Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais CETEC MG, onde parte deste trabalho foi desenvolvido, a preparação do Silício para utilização em células solares ocorre desde sua purificação até a deposição sobre um substrato dopado. Neste trabalho, a texturização do substrato de Silício para aumento da área exposta ao Sol é utilizada como uma possibilidade de melhoria da eficiência de conversão de uma célula solar fotovoltaica. Os métodos atualmente utilizados aumentam a área da superfície da célula, sem controle preciso das pequenas pirâmides (hillocks) ou cavidades piramidais obtidas a partir de corrosão anisotrópica da superfície. A proposta aqui apresentada é a utilização de cavidades hemisféricas suaves na superfície do Silício, obtidas a partir da corrosão anisotrópica do Silício em solução aquosa de hidróxido de potássio (KOH). O procedimento é compatível com processos de fabricação de células de Silício e dispensa máscara litográfica. Este método oferece controle preciso dos parâmetros da matriz de cavidades e requer apenas uma máscara de exposição e duas etapas de corrosão. As análises de ganho de área e redução da refletância comprovam a potencialidade da texturização para aumento da eficiência de conversão das células solares. Uma comparação entre a superfície texturizada com cavidades hemisféricas suaves e a superfície plana é apresentada, bem como a perfilometria das texturas. Para a obtenção da junção pn da célula solar, um tipo de deposição física de vapores é utilizado com assistência de plasma de Argônio. Este plasma é empregado com os objetivos de acelerar o processo de deposição e homogeneizar a camada depositada. As características do plasma são captadas através de uma sonda de Langmuir.