Análise da bifacialidade e da influência da concentração de oxigênio e nitrogênio na passivação de células solares bifaciais PERT base P

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Britto, João Victor Zanatta
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul; Escola Politécnica; Brasil; PUCRS; Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais
• Palavras-chave em Português: Células Solares Bifaciais; Bifacialidade; Passivação com Óxido de Silício; Vazão de Oxigênio e Nitrogênio; Bifacial Solar Cells; Bifaciality; Silicon Oxide Passivation; Nitrogen; Oxygen Flow Rate; ENGENHARIAS
• Link de acesso: https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/10810

O objetivo deste trabalho foi analisar a influência da temperatura de difusão de boro (TB) na bifacialidade, potência no modo bifacial e eficiência quântica interna de células solares bifaciais PERT p, assim como, a passivação no emissor e campo retrodifusor (BSF) produzida pela camada de óxido de silício crescida com diferentes vazões de oxigênio e com presença de nitrogênio. A difusão dos dopantes, boro e fósforo, foi implementada na mesma etapa térmica, com base na solicitação de patente BR1020180085760. A maior potência no modo bifacial, 1,13 W, foi obtida com o processo de difusão de boro na temperatura de 950 ºC, resultando na resistência de folha de 68 Ω/□ e 59 Ω/□ para o emissor e BSF, respectivamente. Nesta célula solar a bifacialidade foi de 0,63 e o aumento da potência no modo bifacial foi de 12,6 %. Quanto à análise da passivação, três processos de oxidação térmica seca foram implementados: 1) com vazão padrão de O2, 2) com redução da vazão de O2 e 3) com redução da vazão de O2 e adição de N2. Analisou-se a espessura do óxido de silício no emissor e no campo retrodifusor e o tempo de vida dos portadores de carga minoritários. No campo retrodifusor de boro, a maior espessura foi observada com a redução da vazão de O2 e adição de N2 (22 nm). Porém, na face com o emissor, a maior espessura foi obtida com a redução da vazão de O2 (34 nm). O tempo de vida dos portadores de carga minoritários foi similar para o processo padrão e com redução de O2 (~250 μs). A presença de N2 tendeu a diminuir o tempo de vida dos minoritários na base após o crescimento da camada de óxido de silício. Portanto, foi comprovado que é possível reduzir a vazão de O2 sem o comprometimento da qualidade da passivação, permitindo a redução de custos de produção de células solares bifaciais PERT base p