THIN FILM NANOCRYSTALLINE SILICON SOLAR CELLS OBTAINED BY HOT-WIRE CVD

Autor: VOZ SANCHEZ CRISTOBAL
Año: 2000
Universidad: BARCELONA
Centro de realización: FACULTAD DE FISICA
Centro de lectura: FISICA
Director: ANDREU BATALLE JORDI
Tribunal: MORENZA GIL JOSE LUIS , CONDE JOAO PEDRO , ALCUBILLA GONZALEZ RAMON , CARABE LOPEZ JULIO , BERTOMEU BALAGUERO JOAN
Resumen de la tesis

El elevado coste de producción de las tradicionales celulas solares en oblea de silicio monocristalino ha impedido la aplicación extensiva de la energia solar. Sin embargo, el deposito quimico en fase vapor asistido por filamento caliente (HWCVD) permite obtener silicio nanocristalino de forma sencilla, rapida y economica. Estas propiedades hacen de la tecnica HWCVD una muy atractica tecnologia para posibles aplicaciones industriales. Por ello, el desarrollo de esta tecnica se incluyo como uno de los objetivos principales en el proyecto Crystalline silicon solar cells on low temperature substrates CRYSTAL(JOR3-CT97-0126) en el programa JOULE de la Comunidad Europea. Este proyecto, liderado por BP Solar, pretendía el desarrollo de una tecnologia adecuada para la producción a gran escala de dispositivos de silicio cristalino en capa fina sobre substratos económicos. El trabajo de investigacion se inicio en 1996 con la construccion de un sistema multicamara de ultra alto vacío para procesos HWCVD. El presente trabajo se centra en las propiedades opticas y electricas del silicio nanocristalino obtenido mediante HWCVD en este equipo de depósito. Se presta una especial atención a aquellas propiedades que influirán en el rendimiento de los dispositivos fotovoltaicos. Ademas, se consideran aspectos fisicos y tecnologicos de esta tecnica. Finalmente, se recoge un estudio de las celulas solares obtenidas mediante HWCVD durante el periodo de investigacion dentro del proyecto CRYSTAL. Hasta la finalización del periodo de investigacion recogido en la memoria, el mejor dispositivo de silicio nanocristalino hidrogenado obtenido en nuestro laboratrio ofrecio una eficiecia de conversion del 2.5%. Se trata de una estructura p-i-n obtenida enteramente mediante HWCVD sobre un substrato de vidrio recubierto por un electrodo transparente. La zona activa de 2.4 um de grosor se obtiene en menos de 30 minutos de proceso (15 A/s). La temperatura de substrato es solo 150ºC mientras que el filamento se situa alrededor de los 1600ºC. El carácter preliminar de este resultado hace que pueda considerarse muy prometedor.
Materias relacionadas