Made available in DSpace on 2015-04-14T13:59:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 465177.pdf: 2199385 bytes, checksum: 7e39de6eac33d2dfd74591983c10103d (MD5) Previous issue date: 2015-01-22 / This work was focused on the development of silicon solar cells with laser fired contacts and rear face passivation. Several processes were developed based on two different p-type silicon substrates. The objective was to develop a solar cell manufacturing process with laser fired contacts and aluminum deposited by evaporation, as well as to assess the rear passivation. In Si-Cz wafers, the phosphorus diffusion was performed at 865 ?C. From the power and the frequency experimental optimization in Si-Cz wafers, it was found that the efficiency of 13.1 % was obtained with 15 W of power and 80 kHz of frequency. The efficiency of 14.5 % was achieved from the annealing temperature of 350 ?C and belt speed of 66 cm/min. The experimental optimization of the distance between the dots and the contact area of the dots resulted on 14.1 % efficiency, for the distance between dots of 0.5 mm and the dot area contact of 7230 μm2. For the PV-Si-FZ substract, with the best diffusion temperature of 875 ?C, the efficiency of 14.0 % was obtained. It was found that the efficiency for Si-Cz and Si-FZ solar cell was similar, due to the low minority charge carrier lifetime. The deposition of a TiO2 film on the rear side resulted in an increase of the fill factor and efficiency, however the increase of the silicon oxide layer reduced the efficiency of the devices / Neste trabalho foram desenvolvidas c?lulas solares de sil?cio com contatos formados por radia??o laser e passiva??o na face posterior. Para isso, foram desenvolvidos processos para produ??o de c?lulas solares a partir de l?minas de sil?cio tipo p de dois tipos diferentes de substrato. O objetivo foi desenvolver um processo de fabrica??o de c?lulas solares com contato e difus?o posterior formado em pontos por radia??o laser e alum?nio depositado por evapora??o bem como avaliar a passiva??o na face posterior. Em l?minas de Si-Cz, a difus?o de f?sforo foi realizada a 865 ?C. Da otimiza??o experimental da pot?ncia e da frequ?ncia do sistema laser em l?minas de Si-Cz, constatou-se que a efici?ncia de 13,1 % foi obtida com a pot?ncia de 15 W e frequ?ncia de 80 kHz. Obteve-se a efici?ncia de 14,5 % para a temperatura de recozimento 350 ?C e a velocidade de esteira de 66 cm/min. A otimiza??o experimental da dist?ncia entre pontos e da ?rea dos pontos de contato, resultou na efici?ncia de 14,1 %, para a dist?ncia entre pontos de 0,5 mm e ?rea dos pontos de contato de 7230 μm2. Para substratos de PV-Si-FZ, a melhor temperatura de difus?o de f?sforo foi de 875 ?C e obteve-se a efici?ncia de 14,0 %. Constatou-se que a efici?ncia foi similar para c?lulas solares processadas em l?minas de Si-Cz e PV-Si-FZ, devido o baixo tempo de vida dos portadores de carga minorit?rios. A deposi??o de um filme de TiO2 na face posterior resultou em um aumento no fator de forma e da efici?ncia, por?m o aumento da camada de ?xido de sil?cio reduziu a efici?ncia dos dispositivos

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:59:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 393121.pdf: 406310 bytes, checksum: 23e8baa18c7d49b0a33e7c6c6370fd48 (MD5) Previous issue date: 2007-07-29 / Os objetivos desta disserta??o s?o comparar e analisar o gettering por alum?nio, na estrutura n+pp+ de c?lulas solares, depositado e difundido por diferentes t?cnicas sobre l?minas de sil?cio crescido pelo m?todo Czochralski. A regi?o p+ foi implementada em fornos convencionais e de processamento t?rmico r?pido, empregando dois tipos diferentes de deposi??o: a evapora??o de alum?nio em alto v?cuo e a deposi??o B. Nas difus?es em fornos convencionais com evapora??o de alum?nio, houve uma redu??o no tempo de vida dos portadores minorit?rios. Foram alcan?ados aumentos no tempo de vida dos portadores minorit?rios significativos ap?s a deposi??o B e s?o difundido em fornos convencionais. Ao final do processo, valores da ordem de 180 μs foram encontrados, correspondendo a um aumento de 240%. Para as difus?es ap?s a deposi??o B de alum?nio em fornos de processamento t?rmico r?pido, os melhores valores para os tempos de vida encontrados s?o da ordem de 116 μs em m?dia inferiores ? difus?o em forno convencional. Com base nos resultados da difus?o em forno convencional de alum?nio evaporado, foram implementados quatro processos de fabrica??o de c?lulas solares com metaliza??o por serigrafia. Nos dois primeiros testes, a efici?ncia m?xima foi de 8,7%, limitada pelo processo de metaliza??o, principalmente na face posterior. Este problema foi superado nos dois ?ltimos lotes e a efici?ncia m?dia obtida em c?lulas de 4 cm2 foi de 11%. O valor m?ximo foi de 13,6%, t?pico de c?lulas industriais com este tipo de metaliza??o

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2017-03-17T15:08:38Z No. of bitstreams: 1 DIS_JOSE_CRISTIANO_MENGUE_MODEL_COMPLETO.pdf: 3495211 bytes, checksum: 700bfa91afac93bfa629684755fcc8ce (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-17T15:08:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DIS_JOSE_CRISTIANO_MENGUE_MODEL_COMPLETO.pdf: 3495211 bytes, checksum: 700bfa91afac93bfa629684755fcc8ce (MD5) Previous issue date: 2017-01-24 / The surface passivation is an important step in solar cell manufacturing since it intends to fix the surface defects. In order to develop p-type crystalline silicon solar cells, solar grade, with surface passivation provided by titanium dioxide film, atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD) and electron beam deposition (E-Beam) were carried out. For the films deposited by E-Beam, the thickness of TiO2, which has produced the most efficient solar cell, was of 80 nm. It was observed that how thicker the film, higher was the internal quantum efficiency (IQE) for short wavelengths, indicating a surface passivation that changes according to the thickness. The cells in which the film deposition on the front face was performed by APCVD were as efficient in to reduce the reflection as those with films deposited by E-Beam, although the first technique did not produce films with high homogeneity with regard to thickness. When the both techniques to deposit films on the back surface were compared, it was observed that the better results were obtained with APCVD films. Regarding the thickness of the films obtained by APCVD, it was not observed difference between the electrical characteristics of solar cells with thin and thick films. The most efficient solar cell produced in this work used TiO2 films obtained by chemical vapor deposition on both sides, reaching the efficiency of 15.6% and short-circuit current density of 34.9 mA/cm?. / A passiva??o ? uma importante etapa no processo de produ??o de c?lulas solares, pois visa corrigir os defeitos de superf?cie. Com o objetivo de desenvolver c?lulas solares de sil?cio cristalino tipo p, grau solar, com BSF (back surface field ? campo retrodifusor) seletivo e com passiva??o da superf?cie proporcionada por filme de di?xido de tit?nio, realizou-se deposi??o qu?mica em fase vapor a press?o atmosf?rica (APCVD) e por canh?o de el?trons (E-Beam). Para os filmes depositados por E-Beam, verificou-se que a espessura de TiO2 que produziu a c?lula solar mais eficiente foi de 80 nm. Observou-se que quanto maior a espessura do filme, mais elevada foi a efici?ncia qu?ntica interna (EQI) para comprimentos de onda curtos, indicando uma passiva??o de superf?cie vari?vel com a espessura. As c?lulas em que a deposi??o de filme na face frontal foi realizada via APCVD se mostraram t?o eficientes na redu??o da reflex?o quanto as que receberam filme por E-Beam, embora a primeira t?cnica n?o produziu filmes de elevada homogeneidade no que se refere a espessura. Ao comparar as duas t?cnicas utilizadas para deposi??o de filme na face posterior, verificou-se que os melhores resultados foram obtidos com filmes depositados por APCVD. No que se refere a espessura do filme posterior obtido por APCVD, n?o se observou diferen?a entre as caracter?sticas el?tricas de c?lulas solares com filmes finos e espessos. A c?lula solar mais eficiente produzida neste trabalho utilizou filmes de TiO2 obtidos por deposi??o qu?mica em fase vapor em ambas as faces, atingindo 15,6 % de efici?ncia e 34,9 mA/cm? de densidade de corrente de curto-circuito.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:59:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 384224.pdf: 10046460 bytes, checksum: 1e0f6b329140d03ad3c7c7a4f67be55e (MD5) Previous issue date: 2006-08-22 / A convers?o direta de energia solar em eletricidade utilizando c?lulas solares vem se destacando como uma das alternativas para solucionar os problemas atuais e futuros da demanda energ?tica. C?lulas solares industriais de alta efici?ncia fabricadas sobre l?minas de sil?cio com a estrutura n+pp+ podem ser bifaciais quando o tempo de vida dos portadores minorit?rios no volume ? elevado. Desta forma, com a mesma quantidade de material, a c?lula pode produzir mais pot?ncia el?trica, principalmente quando associadas a concentradores fotovoltaicos. O objetivo deste trabalho foi implementar e otimizar um processo para fabrica??o de c?lulas solares bifaciais utilizando fornos de processamento t?rmico r?pido e metaliza??o serigr?fica. Foram otimizados, por meio de simula??o, dispositivos de 4 cm? com diferentes concentra??es de dopante em superf?cie e profundidades de jun??o, levando em considera??o a velocidade de recombina??o em superf?cie e a resist?ncia s?rie. Foram obtidas efici?ncias de 15,6% e 15,5% para ilumina??o nas faces n+ e p+, respectivamente. O f?sforo e o boro foram difundidos em um ?nico passo t?rmico. Os melhores par?metros t?rmicos (tempo, temperatura e gases) foram investigados por meio da medida da resist?ncia de folha e do tempo de vida dos portadores minorit?rios. O passo t?rmico ?timo deve ser realizado ? temperatura de 850?C durante 1 minuto, resultando na resist?ncia de folha de 35 ohms/quadrado; e tempo de vida dos portadores minorit?rios de 80 microsegundos. A serigrafia foi implementada e os par?metros de recozimento das pastas foram otimizados. As melhores efici?ncias foram alcan?adas quando as pastas foram secas a 150?C durante um minuto de VIII processamento e recozidas a 950?C tamb?m durante um minuto. Embora a deposi??o do metal tenha sido otimizada, altas resist?ncias s?rie foram observadas nas caracter?sticas I-V das c?lulas solares, que s?o atribu?das ? resist?ncia de contato. O melhor dispositivo apresentou a efici?ncia de 10,2 % (JSC de 30,3 mA/cm2) para ilumina??o pela face n+ e de 2,4% pela face p+.