Influência Da Passivação Em Células Solares De Silício Com Campo Retrodifusor Seletivo De Alumínio E Boro

Abstract

ResumoO campo retrodifusor seletivo em células solares processadas em lâminas de silício tipo p possibilita aumentar a eficiência, ao mesmo tempo em que evita o abaulamento, típico em células solares com campo retrodifusor homogêneo formado por pasta de alumínio. O objetivo deste trabalho é analisar a influência da passivação com SiO 2 no emissor de fósforo e no campo retrodifusor seletivo de alumínio e boro de células solares n + pp + processadas em lâminas de silício Czochralski tipo p, grau solar. O campo retrodifusor seletivo foi formado pela difusão de boro em toda a face posterior da lâmina de silício e por serigrafia foi depositada a pasta de alumínio, somente nas trilhas metálicas. Para a temperatura de difusão de boro (T B ) de 950°C, observou-se que a passivação resultou em um aumento da eficiência devido ao aumento da tensão de circuito aberto e que a passivação somente foi eficaz no emissor n + . Para a T B de 970°C, as células solares com passivação alcançaram a eficiência de 16,0%, devido ao aumento no fator de forma e a passivação foi eficaz na região p + dopada com boro e no emissor de fósforo. Palavras-chave: Células solares; Campo retrodifusor seletivo; Passivação. INFLUENCE OF THE PASSIVATION IN SILICON CELLS SOLAR WITH SELECTIVE BACK SURFACE FIELD OF ALUMINIUM AND BORON AbstractThe selective back surface field in solar cells processed in p-type silicon wafers enables the increasing of the efficiency and avoids the typical bowing in solar cells with homogeneous back surface field formed by aluminum paste. The goal of this paper is to analyze the influence of passivation with SiO 2 in the phosphorus emitter and in the selective back surface field of aluminum and boron of n + pp + solar cells processed in p-type Czochralski silicon wafers, solar grade. The selective back surface field was formed by boron diffusion in whole rear face of the silicon wafer and the aluminum paste was deposited by screen printing to form the metal grid and the selective emitter. Solar cells were processed with boron diffusion temperature (T B ) of 950°C. The passivation enhanced the efficiency due to the increase of the open circuit voltage and the passivation is effective only in the emitter. The solar cells produced with T B of 970°C and passivation achieved the efficiency of 16.0%, due to the increasing of the fill factor. Analyzing these devices, we also concluded that the passivation was effective in the p + region, doped with boron, as well as in the phosphorus emitter. Keywords: Solar cells; Selective BSF; Passivation. INTRODUÇÃOAs células solares fabricadas em lâminas de silício cristalino tipo p dominam o mercado mundial. As células típicas da indústria possuem uma junção pn em uma das faces e na outra face é formado o campo retrodifusor, também denominado de BSF (back surface field), que tem a função de diminuir a recombinação em superfície na face posterior da célula solar e, consequentemente, aumentar a tensão de circuito aberto e a corrente de curto-circuito [1]. Simulações mostraram que em células solar...

Influência Do Emissor Produzido Com Redução De Etapas Térmicas Nos Parâmetros Elétricos De Células Solares Bifaciais Base N

“…Nesta célula solar, especificamente, o valor foi de 0,987. Este resultado é obtido somente em células solares bifaciais base n. Nos dispositivos base p, que são os típicos produzidos pela indústria, a bifacialidade é da ordem de 0,7 (Crestani, 2021;Xia et al, 2020). Este resultado também indica que o processo de difusão de boro em uma face da lâmina de silício e de fósforo na outra face, com o método utilizado com difusão dos dois dopantes no mesmo processo térmico (patente BR 10 2018 008576 0) é eficaz e possibilita a produção de células solares bifaciais base n. Na Fig.…”

“…Com a formação do emissor seletivo foi alcançada e eficiência de 21,9%. Em substratos de menor qualidade de Si-Cz tipo p grau solar foram desenvolvidas células solares bifaciais com difusão de boro e de fósforo na mesma etapa térmica e foi obtida a eficiência de 16,6 % e de 12,7 % com irradiância na face com o emissor e campo retrodifusor, respectivamente (Crestani, 2021). Neste processo, o líquido com boro foi depositado por spin-on e a difusão foi realizada em forno de quartzo convencional.…”

Análise Da Junção Flutuante No Campo Retrodifusor De Boro Em Células Solares Pert Bifaciais

“…Porém, diferentes técnicas podem ser utilizadas para implementar a difusão de boro em lâminas de silício visando a redução do custo do processo. Um método, denominado de spin-on, consiste na deposição de líquido dopante com boro na superfície da lâmina e difusão em forno convencional (Zanesco e Moehlecke, 2012 a ;Crestani et al, 2017;Singha e Solanki, 2017). Este método produz dopagem com boa uniformidade (Taon, 1999).…”

“…Com a possibilidade de passivação de ambas as superfícies das células solares bifaciais com tecnologia PERC, a passivação se tornou peça fundamental de estudo no desenvolvimento de células solares de alta eficiência. Foi constatado que a passivação é mais eficaz no emissor n + que na região p + dopada com boro e que para a região p + com maior dopagem, a passivação com SiO 2 é eficaz (Crestani et al, 2017). As células solares apresentaram a eficiência de 16,0 %, representando um aumento de 1,2 % (absoluto) na eficiência em relação às células sem passivação com SiO2 (Zanesco et al, 2017).…”