Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 444659.pdf: 4115289 bytes, checksum: e6ebcff21b41e004c9f6cc0c468b25ab (MD5) Previous issue date: 2012-11-27 / The aim of this work is to develop and optimize processes for manufacturing of bifacial silicon solar cells with n+pp+ structure and by using 150 μm thick p-type Cz-Si and FZ-Si wafers. Local BSF was implemented by Al deposited by screen-printing and diffused in a belt furnace and surfaces were passivated by SiO2. Initially, the process for thinning the wafers was optimized and the average value of (146 ? 4) μm was obtained after texturing, obtaining an average reflectance of 11.2 %. The Al and Ag/Al pastes diffusion/firing was optimized as well as analyzed different approaches to passivate the surfaces with SiO2. It was observed that the best temperature for diffusion/firing was 840 ?C for cells without passivation oxide and 850 ?C for those with a SiO2 layer with a thickness of approximately 10 nm. The analysis of the minority-carrier lifetime showed that phosphorus diffusion produced gettering, but due to contamination in belt surface, minority-carrier lifetime decreased, reaching values similar to the initial. In order to improve the cell efficiency when it is illuminated by p face with local Al-BSF, boron (PBF20) was deposited on the rear face and two different orders of boron diffusion in the process were checked. For the process called α, in which the boron was diffused after phosphorus, the best efficiency obtained was 11.2% when the n+ face was illuminated and it was 8.3% when the cell was illuminated by the p+ side. For the process called β, with boron diffusion performed before the phosphorus diffusion (producing a n+ region with sheet resistance of 43 Ω/□) and with antireflective coating (AR) on both sides, the efficiency achieved was 14% when the solar cell was illuminated by n+ face and it was of 10.4% when illuminated by p+ face. With the comparison of experimental results of the Cz-Si and FZ-Si cells, it was possible to conclude that, there is no advantage in using substrates higher life time of minority carriers considering the developed processes. / Este trabalho tem como objetivo desenvolver e otimizar processos para fabrica??o de c?lulas solares bifaciais com estrutura n+pp+ , espessura da ordem de 150 μm, em substratos de sil?cio Czochralski (Si-Cz), tipo p, com difus?o localizada de alum?nio realizada em forno de esteira, metaliza??o por serigrafia e passiva??o com SiO2. Para compara??o dos par?metros el?tricos, tamb?m foram utilizadas l?minas de sil?cio Float Zone (FZ). Inicialmente, foi otimizado o processo de afinamento da espessura alcan?ando o valor de (146 ? 4) μm, ap?s ocorreu a textura??o, resultando na reflet?ncia m?dia de 11,2 %. Foi realizado o processo de difus?o/queima das pastas de Al e Ag/Al bem como foram analisadas diferentes formas de passivar as superf?cies com SiO2. Observou-se que a melhor temperatura para a difus?o/queima foi de 840 ?C para c?lulas sem ?xido passivador e de 850 ?C para aquelas com uma camada de SiO2 com espessura da ordem de 10 nm. A an?lise do tempo de vida dos portadores minorit?rios mostrou que a difus?o de f?sforo produziu gettering, mas devido ? contamina??o no forno de esteira, o tempo de vida dos portadores minorit?rios no final do processo ficou pr?ximo ao valor inicial. Com o objetivo de aumentar a efici?ncia das c?lulas quando s?o iluminadas pela face p, com campo retrodifusor local de Al, foi depositado o dopante boro (PBF20) e testadas as diferentes ordens de difus?o do boro no processo. Para o processo denominado de α, no qual o boro foi difundido depois do f?sforo, a melhor c?lula solar obteve efici?ncia de 11,2 % quando iluminada pela face n+ e 8,3 % quando iluminada pela face p+. Para o processo β, com a difus?o de boro antes da de f?sforo, com a regi?o n+ tendo resist?ncia de folha de 43 Ω/□ e com deposi??o de filme antirreflexo em ambas as faces, atingiu-se a efici?ncia de 14 % quando a c?lula solar foi iluminada pela face n+ e de 10,4 % quando iluminada pela face p+. Com a compara??o dos resultados experimentais das c?lulas de Si-Cz e Si-FZ pode-se concluir que n?o h? vantagem em usar substratos de maior tempo de vida dos portadores de carga minorit?rios inicial com os processos desenvolvidos.

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2016-10-06T11:11:45Z No. of bitstreams: 1 DIS_THAIS_CRESTANI_COMPLETO.pdf: 3613694 bytes, checksum: 40503ab7961f50b87d67545be969f402 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-06T11:11:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DIS_THAIS_CRESTANI_COMPLETO.pdf: 3613694 bytes, checksum: 40503ab7961f50b87d67545be969f402 (MD5) Previous issue date: 2016-07-07 / The typical solar cells of the industry are fabricated in p-type crystalline silicon wafers and have a pn junction at one side and, on the other side, the back surface field (BSF). The objective of this work is to develop solar cells with aluminum and boron selective back surface field to enable the passivation on the rear face with an industrial process. Czochralski p-type silicon wafers of solar grade quality were used. The boron diffusion was performed on the whole back side of the silicon wafers and the aluminum was screen-printed to form the selective back surface field under the metal grid. The boron diffusion temperature and time, the firing temperature of the metal pastes, the percentage of the rear area covered with aluminum and the passivation with SiO2 were evaluated in the electrical parameters. The best boron diffusion temperature was 970 ? C for 20 minutes and firing temperature of the metal pastes was 870 ? C. The solar cell with the highest efficiency were obtained for a rear metal grid with 14 % of the area covered by aluminum. The passivation by SiO2 on both surfaces increased the minority charge carrier diffusion length from 490 ?m to 665 ?m. Consequently, the passivation increased the efficiency from 15.6 % to 16.1 %, as a result of an increasing of the fill factor and the open circuit voltage. The passivation also increased the internal quantum efficiency in the range of violet/blue wavelengths as well as in the near infrared region. / As c?lulas solares t?picas da ind?stria s?o fabricadas em sil?cio cristalino tipo p e possuem uma jun??o pn em uma das faces, e na outra face, ? formado o campo retrodifusor. O objetivo deste trabalho foi desenvolver c?lulas solares com o campo retrodifusor seletivo de alum?nio e boro para possibilitar a passiva??o na face posterior, com processo industrial. Foram utilizadas l?minas de sil?cio Czochralski tipo p, grau solar. A difus?o de boro foi realizada em toda a face posterior da l?mina de sil?cio e por serigrafia foi depositada a pasta de alum?nio para formar o campo retrodifusor seletivo nas trilhas met?licas. Avaliou-se influ?ncia da temperatura e do tempo de difus?o de boro, a temperatura de queima das pastas met?licas, o percentual da ?rea posterior recoberta por alum?nio e a passiva??o com SiO2 nos par?metros el?tricos. A melhor temperatura de difus?o de boro foi de 970 ?C durante 20 minutos e a temperatura de queima das pastas met?licas foi de 870 ?C. A c?lula com maior efici?ncia foi obtida com a malha posterior com ?rea de recobrimento de alum?nio de 14%. A passiva??o com SiO2 em ambas as superf?cies aumentou a efici?ncia e o comprimento de difus?o dos portadores de carga minorit?ria aumentou de 490 ?m para 665 ?m. Com a passiva??o, a efici?ncia aumentou de 15,6 % para 16,1 %, devido ao aumento do fator de forma e da tens?o de circuito aberto. A passiva??o tamb?m aumentou a efici?ncia qu?ntica interna no intervalo de comprimento de onda do violeta/azul bem como na regi?o do infravermelho pr?ximo.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 401363.pdf: 915888 bytes, checksum: c2f0a113e209f1e28e73ebf033426cfb (MD5) Previous issue date: 2008-03-26 / Esta disserta??o teve como objetivo otimizar e analisar a forma??o do campo retrodifusor formado com boro e os efeitos de gettering e de contamina??o com a deposi??o por spin-on do dopante l?quido PBF20 e posterior difus?o em forno convencional, bem como desenvolver dois tipos de processos para fabrica??o de c?lulas solares de 62 cm? com a estrutura n+pp+ em substratos de Si-CZ. Os efeitos de gettering e de contamina??o foram avaliados por meio da medi??o do tempo de vida dos portadores minorit?rios. Constatou-se que o tipo de tubo, o valor do tempo de vida dos minorit?rios inicial e o tipo de l?mina de sil?cio n?o interferem no valor do tempo de vida dos minorit?rios ap?s difus?o do dopante PBF20, com valor m?dio final da ordem de 11 μs para todas as amostras. Os resultados experimentais da resist?ncia de folha (R□) mostraram que a melhor velocidade angular utilizada para a deposi??o do dopante deve ser de 3000 rpm e que para obter a resist?ncia de folha da ordem de 20 Ω/□, a difus?o deve ser a 1000 ?C durante 30 minutos. Foram desenvolvidos dois processos para fabrica??o de c?lulas solares com boro na face posterior, formado com o dopante l?quido PBF20 difundido em forno convencional. No primeiro processo implementado, as difus?es de boro e f?sforo foram realizadas em processos separados. Foram avaliados dois processos de oxida??o a 1000 ?C para prote??o da face com boro da difus?o de f?sforo. Para o tempo de oxida??o de 30 minutos, a R□ das regi?es dopadas com boro aumentou para (42 ? 2) Ω/□. No entanto, quando a oxida??o foi realizada durante 120 min este par?metro permaneceu similar ao valor anterior ? oxida??o. A maior efici?ncia das c?lulas industriais foi de 10,4 % com um fator de forma de 0,74, t?pico para metaliza??o por serigrafia. Para c?lulas de 4,16 cm?, a maior efici?ncia foi de 12,3%. O segundo processo desenvolvido foi focado na difus?o simult?nea de boro e f?sforo. Com a difus?o a 900 ?C durante 15 min, a maior efici?ncia foi de 10,5 %, muito pr?xima ao valor obtido com o processo de difus?o de boro e f?sforo separados. Na difus?o a 1000 ?C com dura??o de 30 min, a efici?ncia m?xima obtida com este processo foi 16 de 8,2%. No processo de co-difus?o a 820 ?C durante 15 min, a densidade de corrente de curto-circuito m?dia e a tens?o de circuito aberto foram ligeiramente maiores que o resultado para a co-difus?o a 900 ?C. No entanto, a melhor efici?ncia foi de 9,9%, limitada pelo fator de forma. Em resumo, contatou-se que a difus?o de boro a partir do dopante l?quido PBF20 em forno convencional limita o tempo de vida dos portadores minorit?rios e que o processo de difus?o simult?nea de boro e f?sforo permite fabricar c?lulas solares industriais de 10,5%.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 401486.pdf: 2235919 bytes, checksum: 4ff678b49860d16d47ec2e0ccbb3f5b6 (MD5) Previous issue date: 2008-05-07 / O crescimento exponencial do mercado de dispositivos fotovoltaicos e a necessidade de substratos de menor custo tornam o sil?cio multicristalino uma importante op??o para a fabrica??o de c?lulas solares. Esta disserta??o tem como objetivo otimizar e desenvolver as principais etapas de um processo para fabrica??o de c?lulas solares em substrato de sil?cio multicristalino, com a estrutura n+pn+ e 36 cm2 de ?rea. Foram otimizadas, por meio de simula??es, as regi?es dopadas e as malhas de metaliza??o e, experimentalmente, o emissor e as condi??es de queima das pastas met?licas no processo de metaliza??o por serigrafia. De acordo com os resultados obtidos da otimiza??o por simula??es, ? poss?vel obter c?lulas solares com 16,2 % de efici?ncia para altos valores de tempo de vida dos portadores minorit?rios de 100 μs e com regi?o de campo retrodifusor. As efici?ncias de 15,8 %, 14,6 % e 12,1 % podem ser obtidas para o tempo de vida dos minorit?rios de 50 μs, 10 μs e 1 μs, respectivamente, quando a metaliza??o for por serigrafia com malha met?lica com trilhas de 100 μm de largura. Constatou-se que a efici?ncia ? menor, da ordem de 0,3 % a 0,5 %, quando a largura das trilhas da malha de metaliza??o ? aumentada de 100 μm para 200 μm. Tamb?m se verificou que quanto maior a largura das trilhas, maior a profundidade da jun??o e da regi?o do campo retrodifusor para a mesma concentra??o em superf?cie. No processo para a otimiza??o experimental do emissor, obtiveram-se os valores de resist?ncia de folha em fun??o da temperatura da difus?o. A temperatura e o tempo com os quais se obt?m a resist?ncia de folha de 50 Ω/□, selecionada para a fabrica??o de c?lulas solares com metaliza??o por serigrafia, ? de 820?C e 30 minutos. Da an?lise das c?lulas solares fabricadas constatou-se que a temperatura de queima das pastas afeta o desempenho das c?lulas solares, enquanto que a velocidade da esteira praticamente n?o influencia nos par?metros el?tricos das mesmas. As maiores efici?ncias foram encontradas para a temperatura de queima entre 860 ?C e 880 ?C. 16 Tamb?m se verificou que a espessura do filme anti-reflexo influencia o fator de forma e a corrente el?trica das c?lulas solares. A maior efici?ncia alcan?ada foi de 11,5 %, com fator de forma de 0,74, para a temperatura de queima da pasta de 860 ?C, velocidade da esteira de 190 cm/min e dupla camada anti-reflexo de Si3N4 e TiO2.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 380710.pdf: 9055678 bytes, checksum: 9499844035bb2fc92c922c994e614b96 (MD5) Previous issue date: 2006-07-08 / O Sol ? uma fonte inesgot?vel de energia e fornece seis vezes mais energia do que o consumo anual mundial. Sendo assim, seria poss?vel substituir todo o potencial de recursos f?sseis pelos recursos solares. O dispositivo que converte energia solar em el?trica ? a c?lula solar. Os objetivos desta disserta??o foram implementar e otimizar o processo para obten??o do emissor n+, o processo de gettering bem como a metaliza??o por deposi??o qu?mica sem eletrodos em substrato de sil?cio Czochralski, tipo p. Para isso foram otimizadas, por meio de simula??es, a regi?es frontal e posterior, constatando-se que ? poss?vel obter dispositivos de at? 18% de efici?ncia, para metaliza??es realizadas por electroless com regi?o n+ de resist?ncia de folha de 114 Ohms/a 148 Ohms/. Esta regi?o n+ foi implantada em fornos convencionais, empregando o dopante l?quido Phosphorus Film P509, fornecido pela Filmtronics, depositado pela t?cnica de spin-on. Foram alcan?adas resist?ncias de folha de 50 Ohms/a 150 Ohms/, para temperaturas variando de 700?C a 800?C e tempo de difus?o de 5 min a 15 min. Os valores s?o pr?ximos aos resultados das simula??es, para a obten??o de c?lulas de alta efici?ncia. Os mecanismos de gettering por f?sforo foram estudados e avaliados dentro dos mesmos intervalos de tempo e temperatura utilizados para obter o emissor n+. Estes mecanismos s?o efetivos, apresentando um aumento no tempo de vida dos portadores minorit?rios de at? 400%, para a temperatura de 800?C durante 15 minutos. Neste caso, a resist?ncia de folha ? 80 Ohms. A metaliza??o por deposi??o qu?mica sem eletrodos, electroless, para n?quel, cobre e prata foi desenvolvida para uma estrutura n+pp+. O processo de fotolitografia e ativa??o superficial foram implementados para otimizar o tempo e a temperatura de imers?o nas solu??es. Foram obtidas espessuras de trilhas da malha met?lica da ordem de 10 micr?metros e a resist?ncia el?trica da estrutura de medida de 3 mm de comprimento ? de 0,5 Ohms. O fator de forma das c?lulas solares fabricadas ? 0,50, devido a problemas de resist?ncia s?rie. A tens?o de circuito aberto varia entre 525 mV a 545 mV, e ? limitada principalmente pelo baixo tempo de vida de portadores minorit?rios. A densidade de corrente de curto-circuito ? 30 mA/cm2, para dispositivos sem filme anti-reflexo. Com a malha met?lica formada por electroless, os prot?tipos de c?lulas apresentaram efici?ncia de 10%, similar ? efici?ncia das c?lulas solares com metaliza??o por evapora??o de prata seguida da deposi??o por electroless.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 412121.pdf: 4192432 bytes, checksum: e96fb8405d1fb6d4079ef00d63c59d4b (MD5) Previous issue date: 2009-01-27 / Este trabalho tem por objetivo desenvolver e analisar o campo retrodifusor (back surface field- BSF) formado por alum?nio depositado por evapora??o e difundido em forno de esteira, avaliando a efic?cia do BSF . Foram desenvolvidos dois processos de fabrica??o de c?lula solares em substrato de sil?cio crescido pela t?cnica Czochralski (Cz), tipo p, com emissor n+ formado por POCl3. O primeiro processo centrou-se no desenvolvimento de c?lulas solares com campo retrodifusor com difus?o de alum?nio e queima das pastas met?licas simultaneamente no forno de esteira, para as temperaturas de difus?o de f?sforo de 875 ?C e 900 ?C. Neste processo, variou-se a temperatura de difus?o do alum?nio e queima das pastas met?licas. No segundo processo desenvolvido otimizou-se experimentalmente o campo retrodifusor com alum?nio difundido em forno de esteira a uma temperatura de 900 ?C, antes da queima de pasta variando-se a velocidade da esteira e a temperatura de queima das pastas met?licas. No primeiro processo os melhores resultados foram encontrados para a temperatura de difus?o de f?sforo de 875 ?C com a temperatura de difus?o de Al e queima das pastas met?licas de 920 ?C. A m?xima efici?ncia foi de 13,5 %, com densidade de corrente el?trica de curto-circuito (Jsc) de 31,9 mA/cm2 e tens?o de circuito aberto (Voc) de 556 mV. No segundo processo, com a velocidade da esteira durante a difus?o do alum?nio de 150 cm/min a uma temperatura de queima das pastas met?licas de 880 ?C foi processada uma c?lula solar de 15,2 % efici?ncia com Jsc de 34,0 mA/cm2 e Voc de 578 mV. Este valores s?o pr?ximos ao valor da melhor c?lula solar processada no NT- Solar com difus?o de Al em forno convencional, cuja efici?ncia foi 15,8 %. Analisando tamb?m as tr?s melhores c?lulas deste processo, a efici?ncia ? superior a 14,3 %, valor similar ? m?dia mundial de c?lulas industriais. Este processo de difus?o no forno de esteira pode proporcionar uma redu??o no custo de fabrica??o.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 434556.pdf: 1369683 bytes, checksum: f99358643c6291a4c1fd0bae8edb9536 (MD5) Previous issue date: 2011-06-28 / O objetivo desta tese ? analisar a influ?ncia do ataque anisotr?pico e do processo de queima de pastas met?licas em c?lulas solares industriais. Para implementar a malha met?lica em c?lulas solares por serigrafia ? realizado um passo t?rmico de queima de pastas met?licas. Durante este processo, a pasta de prata deve perfurar o filme antirreflexo para estabelecer o contato el?trico com a l?mina de sil?cio. Por?m, este processo pode alterar as propriedades do filme antirreflexo e as caracter?sticas el?tricas das c?lulas solares. Para analisar o efeito deste passo t?rmico nos filmes antirreflexo, depositaram-se, por evapora??o em alto v?cuo com canh?o de el?trons, TiO2, Ta2O5 e Si3N4 sobre as l?minas de sil?cio texturadas, com e sem camada passivadora de SiO2 de 10 nm. As espessuras dos filmes foram definidas considerando a reflex?o m?nima em 550 nm e variaram-se a temperatura e velocidade da esteira do forno usado na queima de pastas. Observou-se que a reflet?ncia m?dia aumentou de 0,5% a 1,5% para os filmes de TiO2 e Ta2O5 e de 1,0% a 2,3% para o filme de Si3N4, deslocando a reflet?ncia m?nima para comprimentos de ondas menores. Concluiu-se que devem ser depositados filmes de maior espessura para compensar estas mudan?as na reflet?ncia. Em rela??o ao processo para forma??o de micropir?mides nas superf?cies, o processo foi otimizado usando a reflet?ncia m?dia como par?metro. Para verificar a influ?ncia da espessura do filme de TiO2 nas caracter?sticas el?tricas de c?lulas solares, foram fabricados dispositivos com estrutura n+pn+.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 444963.pdf: 9592345 bytes, checksum: 74cbee3ddae4f6f5a8a66652e26a4072 (MD5) Previous issue date: 2012-11-26 / The main objective of this work was to fabricate and to characterize static concentrator photovoltaic modules (MEC-P) with bifacial solar cells and diffuse reflector. PV concentrator modules and PV standard modules with the same solar cell area were installed in a stand-alone PV system at 1.5 years and these were electrically characterized after the solar radiation exposure. The PV systems were monitored, measuring the irradiance (total and ultraviolet) at the same plane of PV modules, the voltage of battery, the electric current to the load and the electrical voltage and current of PV modules. Two PV concentrators were manufactured with dimensions of 775 mm x 690 mm x 70 mm (length x width x thickness) and with 36 bifacial solar cells with 80 mm x 80 mm, soldered in series. With cells whose average efficiency was (13.8 ? 0.2) % and (13.2 ? 0.2) % for front and rear mode illumination, respectively, one module with efficiency of 7.8 % was fabricated. By using solar cells of (13.7 ? 0.2) % / (13.1 ? 0.3) % for front / rear illumination mode, the efficiency achieved by the PV module was 7.6 %. It was estimated that the temperature of the solar cells in PV module concentrators was about 5 ?C to 9 ?C higher than that of PV standard modules with the same type of glass and similar lamination materials. The PV concentrators were subjected to total radiation of around 1.9 MWh/m? (6.84 x 109 J/m?) for 1.5 years and presented no degradation of their visual appearance as well as its electrical characteristics. The PV stand-alone system installed with MEC-P modules showed a monthly average efficiency of (6.5 ? 1.0) % in the period in which the load was held constant. The efficiency was 1.0 % lower than that obtained with the modules MEC-P was due to the higher operating temperature, the higher reflectance of solar radiation when the PV modules are installed on the tilted plane and has variation of the angle of incidence during the day, the resistive losses in the system and because in the calculation of system efficiency it was considered the electrical energy produced and stored. / O objetivo principal deste trabalho foi fabricar e caracterizar m?dulos fotovoltaicos concentradores est?ticos (MEC-P) com c?lulas solares bifaciais e refletor difuso. M?dulos fotovoltaicos concentradores e m?dulos convencionais com a mesma ?rea de c?lulas foram instalados em sistemas fotovoltaicos isolados por aproximadamente 1,5 anos e os mesmos foram caracterizados eletricamente ap?s o per?odo de exposi??o ? radia??o solar. Os sistemas fotovoltaicos foram monitorados, medindose a irradi?ncia (total e ultravioleta) no plano dos m?dulos, a tens?o do banco de baterias, a corrente el?trica na carga, a tens?o e a corrente el?tricas dos m?dulos fotovoltaicos. Dois m?dulos fotovoltaicos concentradores foram constru?dos com as dimens?es de 775 mm x 690 mm x 70 mm (comprimento x largura x espessura) e com 36 c?lulas solares bifaciais de 80 mm x 80 mm, soldadas em s?rie. Com c?lulas cuja efici?ncia m?dia foi (13,8 ? 0,2) % e (13,2 ? 0,2) % para ilumina??o pela face frontal e posterior, respectivamente, fabricou-se um m?dulo com efici?ncia igual a 7,8 %. Com c?lulas de (13,7 ? 0,2) % / (13,1 ? 0,3) % para ilumina??o frontal/posterior, a efici?ncia alcan?ada pelo m?dulo foi de 7,6 %. Estimou-se que a temperatura das c?lulas solares nos m?dulos concentradores foi da ordem de 5 ?C a 9 ?C maior que a de c?lulas solares em m?dulos convencionais com o mesmo tipo de vidro e materiais de encapsulamento similares. Os m?dulos concentradores foram submetidos ? radia??o total de aproximadamente 1,9 MWh/m2 (6,84 x 109 J/m?) durante 1,5 anos e n?o apresentaram nenhuma degrada??o de seu aspecto visual bem como de suas caracter?sticas el?tricas. O sistema fotovoltaico isolado instalado com m?dulos MEC-P apresentou uma efici?ncia m?dia mensal de (6,5 ? 1,0) % no per?odo em que a carga foi mantida constante. A efici?ncia de 1 % abaixo da obtida com os m?dulos MEC-P foi devida ? maior temperatura de opera??o, a maior reflet?ncia da radia??o solar quando os m?dulos s?o instalados no plano inclinado e h? varia??o do ?ngulo de incid?ncia durante o dia, ?s perdas resistivas no sistema e porque no c?lculo da efici?ncia do sistema foi considerada a energia el?trica produzida e armazenada.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 444962.pdf: 1192335 bytes, checksum: 99f2c1e4c50a70affaa97a11bf6d814e (MD5) Previous issue date: 2012-12-07 / In this work we compared the antireflection coatings of titanium dioxide and silicon nitride for p+nn+ solar cell fabrication. This type of solar cell is more stable in the long term compared to n+pp+ cells and allows obtaining higher efficiencies. TiO2 films were produced by evaporation in high vacuum by electron beam and by chemical vapor deposition at atmospheric pressure (APCVD). The silicon nitride antireflection layer was obtained by reactive sputtering and by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). The films were deposited on textured silicon wafers and were characterized by measuring the spectral reflectance. Solar cells with these films were fabricated and characterized. The deposited films presented very low weighted reflectance, of around 1.8 % for silicon nitride films and 2.6 % for titanium dioxide ones, for any technique used. The lowest average weighted reflectance was obtained with SiNx:H thin films deposited by PECVD, with (1.93 ? 0.08) %. Concerning the homogeneity of the films, silicon nitride films presented the lowest standard deviation in the average weighted reflectance, of around 4 % relative. A thermal process performed at 840 ?C in a belt furnace modifies the average weighted reflectance of about 0.3 % to 0.6 % absolutes for silicon nitride and TiO2 films, respectively. The p+nn+ solar cells doped with boron and phosphorus and metallized by screen printing reached the highest efficiencies where manufactured by using silicon nitride antireflection coating deposited by PECVD. The maximum efficiency of 13.7 % and an average of (13.5 ? 0.2) %, were achievied mainly because they showed a short circuit current density of around 1 mA/cm2 above that from solar cells with the other films investigated in this work. This difference is attributed not only to a low reflectance but also to a better surface passivation of SiNx:H layer. / Neste trabalho foram comparados os filmes antirreflexo de di?xido de tit?nio e de nitreto de sil?cio para fabrica??o de c?lulas solares p+nn+. Este tipo de c?lula solar ? mais est?vel em longo prazo em rela??o ?s c?lulas n+pp+ e permite a obten??o de maiores efici?ncias. Os filmes de TiO2 foram produzidos por evapora??o em alto v?cuo com canh?o de el?trons e por deposi??o qu?mica em fase vapor a press?o atmosf?rica (APCVD). A camada antirreflexo de nitreto de sil?cio foi obtida por sputtering reativo e por deposi??o qu?mica em fase vapor assistida por plasma (PECVD). Os filmes foram depositados em l?minas de sil?cio texturadas e caracterizados pela medida da reflet?ncia espectral bem como foram fabricadas e caracterizadas c?lulas solares com os filmes. Os filmes depositados apresentaram reflet?ncia m?dia ponderada bastante baixas, da ordem de 1,8 % para filmes de nitreto de sil?cio e de 2,6 % para filmes de ?xido de tit?nio, n?o interessando a t?cnica utilizada. A menor m?dia de reflet?ncia ponderada foi obtida com os filmes de SiNx:H depositados por PECVD, com (1,93 ? 0,08) %. No que se refere a homogeneidade dos filmes, os filmes de nitreto de sil?cio foram os que apresentaram o menor desvio padr?o nas m?dias de reflet?ncia ponderada, da ordem de 4 % relativo. Observou-se que um processo t?rmico realizado a 840 ?C em forno de esteira provocou varia??es na reflet?ncia m?dia ponderada da ordem de 0,3 % a 0,6 % absoluto para filmes de nitreto de sil?cio e de TiO2, respectivamente. As c?lulas solares p+nn+, dopadas com boro e f?sforo e metalizadas por serigrafia que atingiram as maiores efici?ncias foram as fabricadas com nitreto de sil?cio depositado por PECVD, atingindo a efici?ncia m?xima de 13,7 % e m?dia de (13,5 ? 0,2) %, principalmente porque apresentaram uma densidade de corrente de curtocircuito da ordem de 1 mA/cm2 superior a de c?lulas solares com os demais filmes estudados nesta disserta??o. Esta diferen?a foi atribu?da n?o somente a uma menor reflet?ncia mas tamb?m a passiva??o de superf?cie mais eficaz do filme de SiNx:H.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:59:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 392890.pdf: 5317627 bytes, checksum: 4b23b992da086b5e77942349bd4a71b0 (MD5) Previous issue date: 2007-05-28 / O aproveitamento da energia gerada pelo Sol, renov?vel e limpa ? hoje, uma das alternativas energ?ticas mais promissoras para enfrentar o desafio energ?tico do mundo. Para se fabricar uma c?lula solar de alta efici?ncia, precisa-se reduzir a reflet?ncia da superf?cie. O objetivo deste trabalho ? estudar o desenvolvimento e an?lise de filmes anti-reflexo (AR) de sulfeto de zinco (ZnS) para c?lulas solares. Inicialmente, foi implementado e otimizado um processo de deposi??o por aquecimento resistivo de filme anti-reflexo de ZnS sobre c?lulas solares. Foi realizado um estudo te?rico e experimental para otimizar o filme de sulfeto de zinco, verificando a uniformidade da deposi??o por meio da medida da reflet?ncia. Para l?minas polidas, a reflet?ncia m?dia no intervalo de comprimentos de onda entre 400 nm - 1050 nm foi de (12,6 ? 0,3)% e para l?minas texturadas a m?dia foi de (3,3 ? 0,2)%. A varia??o da taxa de deposi??o de ZnS de 0,1 - 0,2 nm/s para 0,6 - 0,7 nm/s, demonstrou ter baixa influ?ncia na reflet?ncia das l?minas. C?lulas solares mono e bifaciais foram fabricadas verificando-se que un aumento de 12 - 13 % na corrente el?trica gerada pode ser obtido pela deposi??o de filmes antireflexo de ZnS sobre l?minas texturadas. Verificou-se tamb?m que c?lulas bifaciais com ?xido de sil?cio (SiO2) sob o filme AR, tiveram aumento de densidade de corrente de 2,7 mA/cm2 para ilumina??o pela face n+ e 11,8 mA/cm2 para ilumina??o pela face p+, em rela??o ?s c?lulas sem SiO2. Foi analisada a influ?ncia da espessura do filme ZnS, variando o valor ?timo da espessura do filme de ZnS em ?5 nm. Os resultados mostraram que a corrente piora de 3% para filmes com espessuras de 5 nm abaixo do ?timo e de 1% para espessuras de 5 nm acima. C?lulas solares com filme de ZnS foram metalizadas por serigrafia e constatou-se que este filme n?o ? adequado para recozimento de pastas serigr?ficas em temperaturas superiores a 800 oC, pois formou-se uma barreira retificadora entre o metal e o semicondutor.