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https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/3115| Tipo do documento: | Dissertação |
| Título: | Otimização e desenvolvimento de células solares industriais em substratos de silício multicristalino |
| Autor: | Wehr, Gabriela  |
| Primeiro orientador: | Zanesco, Izete |
| Resumo: | O crescimento exponencial do mercado de dispositivos fotovoltaicos e a necessidade de substratos de menor custo tornam o silício multicristalino uma importante opção para a fabricação de células solares. Esta dissertação tem como objetivo otimizar e desenvolver as principais etapas de um processo para fabricação de células solares em substrato de silício multicristalino, com a estrutura n+pn+ e 36 cm2 de área. Foram otimizadas, por meio de simulações, as regiões dopadas e as malhas de metalização e, experimentalmente, o emissor e as condições de queima das pastas metálicas no processo de metalização por serigrafia. De acordo com os resultados obtidos da otimização por simulações, é possível obter células solares com 16,2 % de eficiência para altos valores de tempo de vida dos portadores minoritários de 100 μs e com região de campo retrodifusor. As eficiências de 15,8 %, 14,6 % e 12,1 % podem ser obtidas para o tempo de vida dos minoritários de 50 μs, 10 μs e 1 μs, respectivamente, quando a metalização for por serigrafia com malha metálica com trilhas de 100 μm de largura. Constatou-se que a eficiência é menor, da ordem de 0,3 % a 0,5 %, quando a largura das trilhas da malha de metalização é aumentada de 100 μm para 200 μm. Também se verificou que quanto maior a largura das trilhas, maior a profundidade da junção e da região do campo retrodifusor para a mesma concentração em superfície. No processo para a otimização experimental do emissor, obtiveram-se os valores de resistência de folha em função da temperatura da difusão. A temperatura e o tempo com os quais se obtém a resistência de folha de 50 Ω/□, selecionada para a fabricação de células solares com metalização por serigrafia, é de 820ºC e 30 minutos. Da análise das células solares fabricadas constatou-se que a temperatura de queima das pastas afeta o desempenho das células solares, enquanto que a velocidade da esteira praticamente não influencia nos parâmetros elétricos das mesmas. As maiores eficiências foram encontradas para a temperatura de queima entre 860 ºC e 880 ºC. 16 Também se verificou que a espessura do filme anti-reflexo influencia o fator de forma e a corrente elétrica das células solares. A maior eficiência alcançada foi de 11,5 %, com fator de forma de 0,74, para a temperatura de queima da pasta de 860 ºC, velocidade da esteira de 190 cm/min e dupla camada anti-reflexo de Si3N4 e TiO2. |
| Palavras-chave: | ENGENHARIA DE MATERIAIS CÉLULAS SOLARES SILÍCIO SERIGRAFIA |
| Área(s) do CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
| Idioma: | por |
| País: | BR |
| Instituição: | Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul |
| Sigla da instituição: | PUCRS |
| Departamento: | Faculdade de Engenharia |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais |
| Citação: | WEHR, Gabriela. Otimização e desenvolvimento de células solares industriais em substratos de silício multicristalino. 2008. 103 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Tecnologia de Materiais) - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2008. |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/3115 |
| Data de defesa: | 7-Mai-2008 |
| Aparece nas coleções: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais |
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