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 de Instituto de Pesquisa de Energia Solar Hamelin (ISFH) e fabricante alemão de equipamentos fotovoltaicos Centrotérmico trabalharam juntos. Eles desenvolveram células solares de junção traseira de polissilício sobre óxido (POLO) do tipo n+ altamente eficientes. Para isso, foi usado um sistema industrial de deposição química de vapor aprimorada por plasma (PECVD) com uma fonte de plasma de baixa frequência. O dispositivo obteve uma eficiência ligeiramente maior do que o dispositivo de referência fabricado por meio de deposição de camada atômica (ALD) mais cara. Os cientistas usaram um sistema industrial LF-PECVD do tipo lote da Centrotherm para depositar a camada AIOx.
O principal autor do estudo, Byungsul Min disse, “Nosso estudo mostra pela primeira vez uma limpeza industrial eficaz e passivação para o lado frontal texturizado não difundido com excelente qualidade de passivação. Especialmente, a pilha de camada de passivação AlOx/SiNy é fabricada com um sistema de deposição química de vapor aprimorada por plasma industrial (PECVD) com uma fonte de plasma de baixa frequência (LF) que é muito mais econômica do que os sistemas de deposição de camada atômica (ALD) ou 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 processo de 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 um AlOx/SiNy
