Simulación de celdas solares de silicio mediante el código computacional SEMI-2D

MARCELO ANGEL CAPPELLETTI; GUILLERMO CASAS; ARIEL PABLO CÉDOLA; EITEL LEOPOLDO PELTZER Y BLANCÁ

Malargüe, Mendoza

Workshop; 95ª Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2010

Asociación Física Argentina

Las celdas solares deben su aparici´on principalmente a la industria aeroespacial, y hoy en d´ıa se han convertido en el medio m´as fiable de suministrar energ´ıa el´ectrica a un sat´elite en las ´orbitas interiores del Sistema Solar. La utilizaci´on de estos dispositivos es cada vez m´as importante en la actualidad, no solamente en usos espaciales sino para el aprovechamiento de fuentes de energ´ıa alternativas. En este sentido, las herramientas computacionales brindan una gran ayuda para el tratamiento de estos temas. El c´odigo computacional para la simulaci´on de celdas solares de silicio, denominado SEMI-2D, ha sido desarrollado y aplicado al an´alisis de estructuras n(+)-p-p(+), considerando el espectro AM0. Las rutinas desarrolladas resuelven num´ericamente las ecuaciones de Poisson y continuidad sobre un dominio bidimensional para obtener el comportamiento de los dispositivos bajo estudio. En este trabajo, se muestran los resultados obtenidos de las celdas solares investigadas por medio de simulaciones, con diferentes caracter´ısticas constructivas (dopados y longitudes). Se ha analizado la influencia de estas caracter´ısticas con la corriente de cortocircuito y la tensi´on de circuito abierto. Adem´as, han sido estudiadas las celdas solares expuestas a los efectos de radiaci´on de protones de 10 MeV. Los defectos causados por estas part´ıculas son considerados con la disminuci´on del tiempo de vida de portadores minoritarios. Como resultado preliminar se ha obtenido que las celdas solares con la regi´on base m´as estrecha han mostrado ser las menos afectadas por la incidencia de protones. Los resultados obtenidos han sido comparados satisfactoriamente con los del simulador de dispositivos PC1D.