Optimización antirreflectante en celdas solares de GaAs: influencia de la pasivación de la cara frontal

J. PLÁ; M. BARRERA; F. RUBINELLI

Villa de Merlo, San Luis, Argentina

Congreso; 91ª Reunión Anual de la Asociación Física Argentina; 2006

Entre las características fundamentales con fuerte participación en la eficiencia de la celda solar se destacan dos de ellas: la reflectividad y la pasivación de defectos superficiales en la cara frontal del dispositivo. En celdas solares de silicio y de materiales III-V, una manera de reducir la reflectividad en la cara frontal es mediante el depósito de multicapas dieléctricas transparentes de un espesor típico de un cuarto de longitud de onda. Como ejemplo de estos materiales pueden mencionarse el TiO2, el Al2O3, el MgF2 y el ZnS. Por otra parte, el emisor de una celda solar de GaAs, así como también en celdas de otros materiales III-V, es pasivado mediante el depósito de una heteroestructura en la cara frontal. Esta consiste de un material de alto band gap que, por otra parte, influye sobre el comportamiento óptico del dispositivo. Por lo tanto, esta capa frontal extra debe ser tenida en cuenta en la optimización de la multicapa antirreflectante (AR). En este trabajo, para una celda solar de GaAs, se consideró una bicapa AR consistente de MgF2 y TiO2. Esta bicapa fue optimizada numéricamente para varios espesores de InGaP pasivante, para lo que se maximizó la corriente de cortocircuito resultante de la convolución de la transmitancia de la tricapa MgF2-TiO2-InGaP con una respuesta espectral típica para un dispositivo de GaAs. Además, se realizó la simulación numérica del dispositivo completo mediante el programa de simulación D-AMPS, la que permitió estudiar la influencia de la capa de InGaP en la pasivación de la superficie y en el comportamiento eléctrico de la celda.