Incremento de la eficiencia de celdas solares de silicio amorfo por la incorporación de zonas con banda prohibida y dopaje variables

• Autores: Klimovsky, Ernesto; Rubinelli, Francisco Alberto
• Año de publicación: 2006
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: artículo
• Fuente: An. (Asoc. Fís. Argent., En línea) 2006;01(18):247-251
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Luego de calibrar los parámetros de nuestro código D-AMPS ajustando curvas corriente – tensión y respuesta espectral en celdas solares p-i-n de silicio amorfo hidrogenado, lo utilizamos como herramienta de predicción para explorar posibles mejoras en las eficiencias de conversión de estas celdas. La implementación de perfiles continuos de boro (B) y de banda prohibida o “gap” decrecientes desde la interfaz p/i hacia el seno de la capa intrínseca redundan en un aumento de la eficiencia de conversión de la celda. Del mismo modo, la inclusión de perfiles de “gap” decrecientes desde la interfaz i/n hacia el seno de la capa intrínseca conllevan a una mejora de la eficiencia, pero no así perfiles similares de fósforo (P). Las simulaciones se realizaron utilizando el modelo de “Defect Pool” que predice una densidad de defectos no uniforme dentro de la capa intrínseca. El modelo de “Defect Pool” da lugar a predicciones cualitativas en coincidencia con las tendencias observadas experimentalmente mientras que el modelo convencional, que asume una densidad de estados uniforme dentro de cada capa del dispositivo, predice resultados que contradicen las evidencias experimentales
Once the input parameters of our computer code D-AMPS were calibrated by fitting the current – voltage and the spectral response characteristics of amorphous silicon p-i-n solar cells we use our code as prediction tool to explore for possible improvements in the efficiency of these solar cells. The implementation of continuos profiles of boron (B) and gap decreasing from the p/i interface toward the intrinsic layer bulk result in an improvement of the solar cell efficiency. Likewise the incorporation of gap profiles that decrease from the i/n interface towards the bulk give rise to an enhancement of the solar cell efficiency while similar phosphorous (P) profiles introduce a deterioration in the solar cell efficiency. Our simulations relied in the use of the Defect Pool model that predicts a non uniform density of dangling bonds in the intrinsic layer. The Defect Pool model generates predictions in agreement with the experimental trends while the classical approach of assuming an uniform density of dangling bond in each device layer give rise to predictions in contradiction with the experimental evidence
Fil: Klimovsky, Ernesto. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Paraná (UTN). Entre Ríos. Argentina
Fil: Rubinelli, Francisco Alberto. Universidad Nacional del Litoral - CONICET. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (INTEC). Santa Fe. Argentina