Browsing by Author "Lobato, K."
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- Charge transport and recombination of dye sensitized 1D nanostructured-TiO2 films prepared by reactive sputteringPublication . Sequeira, S.; Lobato, K.; Torres, Erica; Brites, Maria João; Barreiros, M. Alexandra; Mascarenhas, JoãoDye sensitized solar cells (DSCs) are governed by light absorption, charge injection, electron transport and recombination and electrolyte diffusion. One way to improve the efficiency of these devices is by the design of highly ordered nanostructured semiconductor materials.The advantages can be two-fold: Firstly charge transport within the metal-oxide can be enhanced and hence thicker films can be employed and secondly, the complete permeation with a solid-state hole-transport medium of the sensitized metal-oxide can be facilitated. Nanostructured materials should promote vectorial electron diffusion and have as few recombination sights as possible so as to further enhance electron lifetimes and electron collection efficiencies. These materials should also have a high surface area so as to allow for efficient dye-loading and hence light absorption. Highly ordered TiO2 nanostructured films were prepared by reactive sputtering and their charge transport characteristics evaluated in DSCs. These were compared to DSCs employing mesoporous TiO2 films prepared by doctor blade technique using commercial paste. Charge transport characteristics were evaluated by impedance spectroscopy (IS), incident photon to current conversion efficiencies (IPCE) and current-voltage (iV) curves under simulated AM1.5G irradiation. Film morphology and structural properties were evaluated by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD), respectively.
- Contactos selectivos : uma via para a alta eficiência de células solares de silício cristalinoPublication . Costa, I.; Gaspar, G.; Vilhena, D.; Pera, D.; Cardoso, J.; Lobato, K.; Silva, J.A.; Serra, J.M.RESUMO: Podemos identificar 5 linhas de acção na tecnología de células solares baseadas em silício cristalino: (1) Migração da célula de Al BSF para células com tecnologia p-type PERC/n-type PERT, (2) células com contactos traseiros (IBC), (3) células com heterojunções (HET), (4) introdução de contactos passivantes e (5) novas células tandem baseadas em perovskites ou materiais III-V. A arquitectura da célula solar proposta no projecto SELCON segue a linha 4 acima apontada, e demonstrou já eficiências também acima de 25%, introduzindo os contactos selectivos mas mantendo uma arquitectura semelhante à que existe na indústria, com contactos opostos e sem padrões de texturização. A estrutura proposta incorpora junções selectivas (CSJs) que permitem ultrapassar a maior limitação das células actuais – as perdas por recombinação – extraindo eficientemente as cargas geradas na célula solar. Neste trabalho foi estudada a melhor alternativa de passivação usando camadas de SiO2/TiO2 tendo-se observado que a oxidação térmica a 900 ºC tem passivação inferior ao óxido térmico a 775ºC.
- Interconexão entre células solares de perovskita e silício em dispositivos monolíticos Tandem de 2 terminais : estado da arte e desenvolvimentos futurosPublication . Gaspar, G.; Guerra, A.; Cardoso, J.C.; Costa, I.; Vilhena, D.; Pera, D.; Silva, J.; Serra, J.M.; Vallêra, A.M.; Lobato, K.RESUMO: A formação de uma junção de efeito túnel é um fator chave para atingir altas eficiências em células solares tandem. As técnicas reportadas para a formação de junções de silício em dispositivos monolíticos tandem de 2 terminais como a Deposição Química de Vapor Assistida por Plasma (PECVD) ou a Implantação Iónica possuem restrições do ponto de vista de custos ou de aplicação ao nível industrial. A alternativa em estudo assenta na aplicação da técnica de dopagem por laser para a fabricação de junções de efeito túnel de silício com elevado grau de cristalinidade. Para isso desenvolveu-se um setup que recorre a um laser pulsado com emissão na região do infravermelho Nd:YAG (1064nm) para fusão superficial do silício e à utilização de oxicloreto de fósforo (POCl3) como fonte de dopante. O laser está acoplado a uma cabeça galvanométrica com lente f-teta de forma a permitir redireccionar e focar o feixe na superfície da amostra. O processo em causa possui várias vantagens face a outros já utilizados, uma vez que é facilmente escalável, rápido, com potencial baixo custo de processamento e eficiente do ponto de vista energético.
- Melhoramento ótico de células solares tandem com base em silício cristalinoPublication . Pera, D.; Costa, I.; Vilhena, D.; Cardoso, J.; Gaspar, G.; Brito, M.C.; Lobato, K.; Serra, J.M.; Silva, J.A.RESUMO: A estratégia mais promissora para reduzir o custo da eletricidade fotovoltaica é o aumento da eficiência dos sistemas. As células de silício cristalino estão cada vez mais próximas do seu limite teórico de eficiência, sendo por isso progressivamente mais difícil aumentar a sua de eficiência. As células solares tandem com base em silício cristalino são um dos caminhos mais promissores para atingir uma eficiência de conversão para além dos 30% com um custo competitivo. Neste artigo é apresentada uma proposta de célula tandem com base em silício cristalino de com três terminais em que as subcélulas são ligadas em paralelo, sendo também propostas algumas estratégias para melhorar as propriedades óticas deste dispositivo. São apresentados os resultados do desenvolvimento de um método de melhoramento do desempenho ótico do silício cristalino, baseado em gravação química assistida por metal, e de simulações numéricas de dispositivos.