Pesquisadores estão na corrida para fazer células solares novas, melhores e mais eficientes. Em uma dessas tentativas, cientistas desenvolveram uma célula solar de junção traseira POLO com eficiência de 24.2% construída com PECVD.
A equipe do Instituto de Pesquisa de Energia Solar de Hamelin (ISFH) e a fabricante alemã de equipamentos fotovoltaicos Centrotherm trabalharam em conjunto para desenvolver células solares de junção traseira de polissilício sobre óxido (POLO) do tipo n+ de alta eficiência. Para isso, foi utilizado um sistema industrial de deposição química de vapor assistida por plasma (PECVD) com uma fonte de plasma de baixa frequência. O dispositivo alcançou uma eficiência ligeiramente superior à do dispositivo de referência fabricado por meio de deposição de camada atômica (ALD), um processo mais caro. Os cientistas utilizaram um sistema industrial de PECVD de baixa frequência (LF-PECVD) da Centrotherm para depositar a camada de AIOx.
O autor principal do estudo, Byungsul Min, afirmou: “Nosso estudo demonstra, pela primeira vez, uma limpeza e passivação industrial eficazes para a face frontal texturizada não difusa, com excelente qualidade de passivação. Em especial, a camada de passivação AlOx/SiNy foi fabricada com um sistema industrial de deposição química de vapor assistida por plasma (PECVD) com uma fonte de plasma de baixa frequência (LF), o que é muito mais econômico do que os sistemas de deposição de camada atômica (ALD) ou os sistemas PECVD com uma fonte de plasma de alta frequência (HF).”
Destaques
- A célula solar de junção traseira POLO dopada em wafer de silício cultivado por Czochralski mede 156.75 mm x mm 156.75.
- O resistividade da pastilha de silício é de 0.73 Ωcm.
- A célula POLO alcançou: conversão de energia/eficiência (24.2%), densidade de corrente de curto-circuito (40.2 mA/cm2), fator de preenchimento (83.0%) e tensão de circuito aberto (725 mV). Esses resultados foram confirmados pelo ISFH CalTeC.
- Outro dispositivo em uma pastilha texturizada cultivada por Czochralski dopada com gálio com uma resistividade de 0.9 Ωcm. Ela tem uma camada de 10 nm de espessura de AIOx depositada por ALD e uma camada de SiN y.
- Este aparelho alcançado: eficiência (24.1%), densidade de corrente de curto-circuito (39.9 mA/cm2), fator de preenchimento (83.2%) e tensão de circuito aberto (725 mV).
Módulo solar tandem de silício perovskita com 28% de eficiência da PeroNova
Segundo os pesquisadores, “A integração desta sequência de passivação em nosso fluxo de processo atual para células solares POLO BJ foi demonstrada com sucesso com células solares POLO BJ, que mostram eficiências de célula ainda maiores do que a referência fabricada com processos em escala de laboratório.”
Fonte : Célula solar de junção traseira POLO com eficiência de 24.2% e estrutura AlOx/SiNy
