Aplicación de películas nanoestructuradas de TiO2 en celdas solares de GaAs

S. SAINT ANDRÉ; D. RODRÍGUEZ; P. PERILLO; M. BARRERA

San Martin

Congreso; XIX Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2019

Las celdas solares de materiales semiconductores III-V, como el GaAs, poseenalta eficiencia y resistencia al daño por radiación, y por ello sonparticularmente aptas para aplicaciones espaciales [1]. En este sentido, resultaimportante estudiar dispositivos que consisten en una unión n-p de GaAs.Una forma de incrementar la eficiencia de lasceldas solares es disminuir la reflectividad de la cara frontal, maximizando deeste modo la fracción de energía absorbida [2]. Por este motivo se empleantécnicas antirreflectantes (AR) y entre ellas se encuentra el uso de multicapasde materiales dieléctricos con espesores e índices de refracción optimizados. Eneste trabajo se considerará una película nanoestructurada de TiO2,que es un material versátil y adecuado para ser utilizado como AR [3]. Laventaja que existe en este caso es que con un mismo material se pueden obtenerpropiedades ópticas adecuadas a la optimización variando las características dela nanoestructura.Se presenta el estudio realizado sobre capas ARformadas por nanotubos de TiO2 sobre una celda solar de GaAs. Se analizóuna muestra que consiste en un diodo n-p de GaAs, sobre la cual se depositó unacapa de Ti y luego se le realizó un anodizado electroquímico seguido de untratamiento térmico. A partir de la caracterización estructural de la capa deTiO2, se concluyó que la misma estaba formando una bicapa. Se utilizó un modelo de matriz de transferencia(TMM) [4] para optimizar los espesores de la bicapa, considerando su aplicaciónen dispositivos fotovoltaicos. Se simuló numéricamente la celda solar con y sinAR mediante el programa D-AMPS [5] donde se consideraron los índices de refracciónobtenidos experimentalmente, y se compararon los parámetros eléctricosresultantes. Las propiedades ópticas se estudiaron mediante la medición de lareflectividad óptica espectral y la medición del índice de refracción medianteelipsometría.