Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2017-03-14T17:19:33Z No. of bitstreams: 1 DIS_RICARDO_AUGUSTO_ZANOTTO_RAZERA_COMPLETO.pdf: 2671041 bytes, checksum: f1125678bbb77f283914b17e91493182 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-14T17:19:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DIS_RICARDO_AUGUSTO_ZANOTTO_RAZERA_COMPLETO.pdf: 2671041 bytes, checksum: f1125678bbb77f283914b17e91493182 (MD5) Previous issue date: 2017-01-11 / The passivation of silicon solar cell surfaces is important for reducing the recombination rate of electron-hole pairs and, consequently, for improving efficiency. The goal of this work was to analyze the passivation quality obtained with thermal oxidation of solar grade silicon wafers and of solar cells with type p base and selective back surface field, producing thin films of SiO2. First, the dependence of minority carrier lifetime on oxidation time and temperature with and without the addition of chlorine was analyzed. I-V curves and spectral response measurements were conducted to determine the influence of oxidation parameters on the solar cells electrical characteristics. The results related to the oxidation furnace cleaning showed that introducing chlorine during oxidation it was possible to avoid the decline of minority carrier lifetime for silicon of Czochralski type and temperatures higher than 1000 ?C. As regarded to the oxide passivation, it was observed that the effective minority carrier lifetime increases for thicker oxides. The oxidation time and temperature that resulted in the highest efficiencies were 45 min and 800 ?C, resulting in oxide thicknesses on the front and back surfaces of 53 nm and 10 nm, respectively. The best solar cell with selective back surface field and SiO2 passivation presented Jsc = 36.0 mA/cm2, Voc = 598.6 mV and FF = 0.777, corresponding to an efficiency of 16.8 %. / A passiva??o das superf?cies de c?lulas solares ? importante para a redu??o da taxa de recombina??o de pares el?tron-lacuna e, consequentemente, para o aumento de efici?ncia. O objetivo deste trabalho foi analisar a qualidade da passiva??o obtida com oxida??o t?rmica de l?minas de sil?cio grau solar e c?lulas solares com base p e campo retrodifusor seletivo, produzindo filmes finos de SiO2. Primeiramente, foi analisada a depend?ncia do tempo de vida dos portadores de carga minorit?rios com o tempo e temperatura de oxida??o para oxida??es com e sem adi??o de cloro. Medidas de curva I-V e resposta espectral foram realizadas para determinar a influ?ncia dos par?metros de oxida??o nas caracter?sticas el?tricas de c?lulas solares. Os resultados relacionados ? limpeza do tubo de oxida??o mostraram que a introdu??o de cloro durante a oxida??o foi capaz de evitar a diminui??o do tempo de vida dos portadores minorit?rios para l?minas de sil?cio tipo Czochralski para temperaturas de processo maiores que 1000 ?C. Em rela??o a passiva??o atribu?da ao ?xido, foi observado que o tempo de vida efetivo dos portadores minorit?rios aumenta para ?xidos mais espessos. O tempo e a temperatura de oxida??o que resultaram em maiores efici?ncias foram de 45 min e 800 ?C, apresentando uma camada de SiO2 nas faces frontal e posterior de 53 nm e 10 nm, respectivamente. A melhor c?lula solar com campo retrodifusor seletivo e com passiva??o de SiO2 apresentou Jsc = 36,0 mA/cm2, Voc = 598,6 mV e FF = 0,777, correspondendo a uma efici?ncia de 16,8 %.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:59:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 393356.pdf: 3379386 bytes, checksum: bad8f06e377a810f014c94a0e2d3e258 (MD5) Previous issue date: 2007-08-07 / ?ons de diferentes n?meros at?micos e com energias entre 1 e 2200 MeV foram usados para bombardear em flu?ncias baixas, filmes de SiO2 crescidos termicamente sobre substrato de sil?cio. Ap?s a irradia??o, os filmes foram submetidos a um ataque qu?mico em solu??o aquosa de HF, produzindo buracos c?nicos nesses filmes, com abertura que variaram de poucos nan?metros at? ≈150 nm. Os filmes foram analisados sobre microscopia de for?a at?mica e microscopia eletr?nica de transmiss?o. O di?metro das cavidades c?nicas, o ?ngulo de cone, e a dispers?o foram determinados em fun??o da energia depositada pelos ?ons por unidade de comprimento (dE/dx) para uma condi??o de ataque fixa. As cavidades s?o observadas nas amostras irradiadas, apenas quando o poder de freamento eletr?nico (dE/dx)e ? maior que 200 e V/?. Este limiar independe do valor do poder de freamento nuclear (dE/dx)n dos ?ons incidentes. Inicialmente, para energias baixas na zona do limiar, os poros t?m contornos pouco definidos e uma distribui??o de tamanhos relativamente grande (15 - 20%). Com o aumento do poder de freamento eletr?nico, os poros aumentam de tamanho at? um valor de satura??o. O ?ngulo de cone dos poros e a distribui??o de tamanhos modificam-se fortemente numa estreita faixa de dE/dx (entre 250 - 400 eV/?). Nessa regi?o de transi??o, o ?ngulo de abertura dos cones passa de ≈85? para 20?, e a dispers?o de tamanhos baixa de ≈20% para 4%. Para (dE/dx)e ≥ 450 eV/? a varia??o no tamanho, ?ngulo de cone e dispers?o das cavidades ? pequena, indicando que nesse regime as trilhas de danos s?o cont?nuas e de igual tamanho. A evolu??o da forma e tamanho das cavidades com o poder de freamento, esta associada com as modifica??es na estrutura de danos ao longo das trilhas i?nicas, que passa de descont?nua para cont?nua com o aumento do poder de freamento.?ons de diferentes n?meros at?micos e com energias entre 1 e 2200 MeV foram usados para bombardear em flu?ncias baixas, filmes de SiO2 crescidos termicamente sobre substrato de sil?cio. Ap?s a irradia??o, os filmes foram submetidos a um ataque qu?mico em solu??o aquosa de HF, produzindo buracos c?nicos nesses filmes, com abertura que variaram de poucos nan?metros at? ≈150 nm. Os filmes foram analisados sobre microscopia de for?a at?mica e microscopia eletr?nica de transmiss?o. O di?metro das cavidades c?nicas, o ?ngulo de cone, e a dispers?o foram determinados em fun??o da energia depositada pelos ?ons por unidade de comprimento (dE/dx) para uma condi??o de ataque fixa. As cavidades s?o observadas nas amostras irradiadas, apenas quando o poder de freamento eletr?nico (dE/dx)e ? maior que 200 e V/?. Este limiar independe do valor do poder de freamento nuclear (dE/dx)n dos ?ons incidentes. Inicialmente, para energias baixas na zona do limiar, os poros t?m contornos pouco definidos e uma distribui??o de tamanhos relativamente grande (15 - 20%). Com o aumento do poder de freamento eletr?nico, os poros aumentam de tamanho at? um valor de satura??o. O ?ngulo de cone dos poros e a distribui??o de tamanhos modificam-se fortemente numa estreita faixa de dE/dx (entre 250 - 400 eV/?). Nessa regi?o de transi??o, o ?ngulo de abertura dos cones passa de ≈85? para 20?, e a dispers?o de tamanhos baixa de ≈20% para 4%. Para (dE/dx)e ≥ 450 eV/? a varia??o no tamanho, ?ngulo de cone e dispers?o das cavidades ? pequena, indicando que nesse regime as trilhas de danos s?o cont?nuas e de igual tamanho. A evolu??o da forma e tamanho das cavidades com o poder de freamento, esta associada com as modifica??es na estrutura de danos ao longo das trilhas i?nicas, que passa de descont?nua para cont?nua com o aumento do poder de freamento. Em baixas energias, aglomerados de defeitos s?o pouco prov?veis e a trilha de danos n?o ? revel?vel (isto ?, n?o gera poro). Em energias intermedi?rias, flutua??es na deposi??o de energia ocorrem, resultando na forma??o de trilhas descont?nuas e uma alta dispers?o de tamanhos nas cavidades processadas. C?lculos baseados no modelo "thermal spike" reproduziram satisfatoriamente os valores encontrados para os (dE/dx)limiar, se a forma??o de uma zona fundida ao longo da trilha i?nica ? usada como crit?rio de produ??o de trilhas revel?veis. As propriedades refletoras das camadas de SiO2/Si nanoestruturadas por bombardeio i?nico foram investigadas na regi?o espectral de 350 - 1300 nm. Resultados preliminares indicam valores de reflet?ncia menores que as camadas sem poros e pr?ximos de 15%.