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Publicação
Estudo de técnicas de preparação de contactos seletivos para células solares de muito alta eficiência usando compostos metálicos transparentes
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
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| 2.86 MB | Adobe PDF |
Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
O tempo de vida efetivo dos portadores de carga minoritários é um parâmetro crucial para a caracterização de materiais empregues na indústria fotovoltaica. A medição deste parâmetro numa fase inicial do fabrico de células solares, permite a remoção das wafers com imperfeições, garantindo a qualidade do produto final. A presente investigação teve como objetivo o estudo de técnicas de otimização de wafers de silício que, posteriormente, seriam utilizadas em células fotovoltaicas. Essa otimização é alcançada pela melhoria dos valores de tempo de vida medidos na superfície das wafers. Os instrumentos de medição utilizados foram o WCT-120 da Sinton Instruments e o WT-1000 da Semilab Semiconductors. Estes fornecem valores de tempo de vida baseados na técnica de decaimento fotocondutivo. No entanto, nesta técnica as medições são influenciadas pelos focos de recombinação nas wafers, culminando em medidas aparentes à superfície que não refletem o tempo de vida em volume. Para colmatar esta situação, utilizam-se métodos de passivação da superfície que, se realizados de forma eficaz, permitem reduzir o efeito de recombinação nesta, aproximando o tempo de vida medido à superfície do tempo de vida em volume. Nesta investigação foi possível obter-se esse efeito de passivação para os processos de oxidação química e evaporações, o que permitiu a melhoria da qualidade das wafers, contrariamente ao verificado no processo de oxidação térmica que culminou numa redução da mesma.
The effective carrier lifetime is a crucial parameter for the characterization of materials used in the photovoltaic industry. The measurement of this parameter in an initial phase of the manufacture of solar cells, allows the removal of low-quality wafers, guaranteeing the high quality of the final product. The present investigation aimed to study techniques for the characterization of silicon wafers that would later be used in photovoltaic cells. The measuring instruments used in this work were the WCT-120 from Sinton Instruments and the WT-1000 from Semilab Semiconductors. These provide effective carrier lifetime values based on the photoconductive decay method. However, in this technique, the lifetime measurements are influenced by several recombination mechanisms on the wafers, culminating in an effective lifetime that does not correspond to the bulk carrier lifetime. To overcome this situation, surface passivation methods are used. If these methods are carried out effectively, they reduce the recombination effect on the surface, approximating the surface carrier lifetime to the bulk carrier lifetime. In this investigation, it was possible to obtain the surface passivation effect for the processes of chemical oxidation and depositions, that allowed a better quality assessment of silicon wafers, while the thermal oxidation process affected negatively the lifetime.
The effective carrier lifetime is a crucial parameter for the characterization of materials used in the photovoltaic industry. The measurement of this parameter in an initial phase of the manufacture of solar cells, allows the removal of low-quality wafers, guaranteeing the high quality of the final product. The present investigation aimed to study techniques for the characterization of silicon wafers that would later be used in photovoltaic cells. The measuring instruments used in this work were the WCT-120 from Sinton Instruments and the WT-1000 from Semilab Semiconductors. These provide effective carrier lifetime values based on the photoconductive decay method. However, in this technique, the lifetime measurements are influenced by several recombination mechanisms on the wafers, culminating in an effective lifetime that does not correspond to the bulk carrier lifetime. To overcome this situation, surface passivation methods are used. If these methods are carried out effectively, they reduce the recombination effect on the surface, approximating the surface carrier lifetime to the bulk carrier lifetime. In this investigation, it was possible to obtain the surface passivation effect for the processes of chemical oxidation and depositions, that allowed a better quality assessment of silicon wafers, while the thermal oxidation process affected negatively the lifetime.
Descrição
Tese de mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2020
Palavras-chave
Tempo de vida Silício Recombinação Otimização Teses de mestrado - 2020