Fabricación y caracterización de contactos selectivos de portadores para aplicaciones fotovoltaicas

Abstract

Actualmente, casi la totalidad del mercado fotovoltaico se basa en el silicio, cuya mayor parte es de estructura monocristalina. No obstante, la búsqueda de células más eficientes y mejores tecnologías de fabricación, ha abierto la puerta a un campo enorme de conceptos e investigaciones con el fin de desarrollarlas y aplicarlas, en un futuro, a escala industrial. En este trabajo se hace una inmersión en ambos objetivos. Se expone el concepto general de contacto selectivo, que evitaría los procesos de dopado, los cuales requieren de altas temperaturas, gases tóxicos y producen dañado en la estructura de los sustratos. Mas específicamente, se estudian los contactos selectivos pasivantes mediante el depósito de láminas delgadas de a-Si:H(i), de interés en la tecnología de célula HIT. Conocer la estructura de estas láminas es de gran importancia a la hora de desarrollar una tecnología de calidad. Se estudia también el depósito de las láminas anteriormente mencionadas mediante la técnica ECR-CVD, la cual presenta las ventajas de obtener láminas de calidad a baja temperatura de proceso, activación más eficiente del plasma y reducido dañado de la superficie de los sustratos, entre otras. Se desarrolla un análisis sobre cómo afectan las condiciones de depósito, mediante esta técnica, al crecimiento de láminas de a-Si:H(i), específicamente, a sus cantidades de hidrógeno, ritmos de crecimiento y propiedades pasivantes.

At present, almost the entire photovoltaic market is based on silicon, most of which is monocrystalline in structure. However, the search for more efficient cells and better manufacturing technologies has opened the door to a huge field of concepts and research in order to develop and apply them, in the future, on an industrial scale. This paper dives into both objectives. The general concept of selective contacting is presented, which would avoid doping processes, which require high temperatures, toxic gases and produce damage to the structure of the substrates. More specifically, passivating selective contacts are studied by depositing a-Si:H(i) thin films, which are of interest in HIT solar cell technology. Knowing the structure of these films is of great importance for the development of a quality technology. The deposition of the aforementioned films is also studied using the ECR-CVD technique, which has the advantages of obtaining quality films at low process temperature, moreefficient plasma activation and reduced damage to the substrate surface, among others. Ananalysis of how the deposition conditions, using this technique, affect the growth of a-Si:H(i) films, specifically, their hydrogen quantities, growth rates and passivation properties, is developed.