Desenvolvimento de técnicas para processamento de emissores seletivos em células solares

Abstract

O objetivo desta dissertação foi o desenvolvimento de técnicas para a obtenção de emissores seletivos para fabricação de células solares de alta eficiência. Uma região seletiva de BSF (Back Surface Field) foi obtida por meio do desenvolvimento da técnica A, com emprego de radiação laser. O equipamento utilizado é um laser de estado sólido Nd:YAG, com comprimento de onda do infravermelho próximo (1,064 μm) e perfil de distribuição de energia gaussiano. Foram utilizados os materiais 1, 2 e 3. O emissor seletivo na região n+ frontal foi obtido por meio de duas técnicas (B e C), ambas com a utilização de difusão por laser: A melhor configuração de emissor seletivo para a técnica B apresentou resistência de folha da ordem de 17 Ω/⌁ e de 178 Ω/⌁, para as regiões n++ e n+, respectivamente. Para a técnica C, concluiu-se que a presença de óxido de silício rico em fósforo é necessária para obter o emissor seletivo. O melhor resultado em termos da resistência de folha foi de 20 Ω/⌁ (n++) e de 40 Ω/⌁ (n+).

The purpose of this work was the development of new techniques in order to obtain selective emitters to process high efficiency silicon solar cells. A selective region of BSF (Back Surface Field) was obtained by the development of the technique A, using laser radiation. A Nd:YAG solid-state laser processing system, with 1,064 μm wavelength and gaussian energy distribution, is used in this work. Materials 1, 2 and 3 were used. Selective emitters on the front side emitter n+ were obtained by two different techniques (B and C), both using laser diffusion. The best configuration of selective emitters achieved for technique B, results in the sheet resistance of 17 Ω/⌁ and 178 Ω/⌁, for the n++ and n+ regions, respectively. For the technique C, it was observed that a silicon oxide with phosphorus is needed to obtain a selective emitter structure. The best result shows sheet resistances of 20 Ω/⌁ (n++) and 40 Ω/⌁ (n+).