INVESTIGADORES
SCHMIDT javier Alejandro
congresos y reuniones científicas
Título:
Silicio policristalino utilizado como semilla para la obtención de celdas solares
Autor/es:
BUDINI, N.; ARCE, R. D.; SCHMIDT, J. A.; BUITRAGO, R. H.
Lugar:
Montevideo
Reunión:
Congreso; 2º Reunión Conjunta SUF-AFA; 2011
Institución organizadora:
Sociedad Uruguaya de Física
Resumen:
En este trabajo se estudia la cristalización epitaxial en fase sólida de capas de silicio amorfo (a-Si) dopado levemente/fuertemente con Boro (tipo p-/p+) sobre una capa semilla policristalina fuertemente dopada con Fósforo (tipo n+). Para obtener la capa semilla policristalina se utilizó la cristalización inducida por Níquel de capas de silicio intrínseco con espesores de alrededor de 300 nanómetros, depositadas sobre vidrio por el método de deposición química desde la fase vapor asistida por plasma (PECVD). El dopaje se realizó de manera externa (ex-situ), mediante la técnica de spin-on, con una solución fosfórica. De esta manera se obtienen películas tipo n+ altamente cristalizadas, con tamaños de grano del orden o superiores a los 100 micrones. Posteriormente se depositan sobre esta capa semilla, también por PECVD, las capas amorfas en estructura p-/p+, de aproximadamente 1.5 micrones de espesor total (en proporción de 1.2/0.3 micrones, respectivamente). Sometiendo estas muestras a un proceso de recocido térmico se puede lograr la cristalización epitaxial en fase sólida del material amorfo tipo p-/p+, lo cual da lugar a una celda solar homojuntura de estructura vidrio/n+/p-/p+ con gran tamaño de grano. En esta celda, la capa semilla n+ hace las veces de emisor o parte frontal de la celda, mientras que la capa amorfa cristalizada epitaxialmente tipo p-/p+ cumple la función de absorber la radiación solar y transformarla en portadores eléctricos. La juntura semiconductora formada, en la interfase n+/p-, es la encargada de separar estos portadores para establecer el efecto fotovoltaico. Este diseño permite incluir fácilmente un óxido transparente conductor, junto con una grilla colectora, entre el vidrio y el emisor para mejorar tanto la absorción de la radiación solar como la colección de los portadores generados. El sustrato de vidrio, además de ser el soporte de la celda solar, sirve de protección frontal. Se espera que el gran tamaño de grano resultante permita mejorar la eficiencia de conversión fotovoltaica de estos dispositivos.