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Contactos selectivos : uma via para a alta eficiência de células solares de silício cristalino
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Abstract(s)
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.
ABSTRACT: We can identify 5 lines of action for silicon solar cells technology: (1) Migration from the Al BSF cell to p-type PERC/n-type PERT, (2) solar cells with back contacts (IBC), (3) heterojunction solar cells (HET), (4) selective contacts introduction and (5) new tandem solar cells based on perovskites or III-V materials. The architecture proposed by the SELCON Project follows the path (4), with demonstrated efficiencies above 25%, introducing selective contacts while keeping a planar structure with oposite contacts. The proposed structure, with selective contacts, will make posible the overcome the main limitation in todays cells – recombination losses – by efficiently extracting the generated charges inside the solar cell. In this work, the best passivation method was evaluated, and we show that the best option is to use a stack of SiO2/TiO2, using thermal silicon oxide obtained at 775 ºC.
ABSTRACT: We can identify 5 lines of action for silicon solar cells technology: (1) Migration from the Al BSF cell to p-type PERC/n-type PERT, (2) solar cells with back contacts (IBC), (3) heterojunction solar cells (HET), (4) selective contacts introduction and (5) new tandem solar cells based on perovskites or III-V materials. The architecture proposed by the SELCON Project follows the path (4), with demonstrated efficiencies above 25%, introducing selective contacts while keeping a planar structure with oposite contacts. The proposed structure, with selective contacts, will make posible the overcome the main limitation in todays cells – recombination losses – by efficiently extracting the generated charges inside the solar cell. In this work, the best passivation method was evaluated, and we show that the best option is to use a stack of SiO2/TiO2, using thermal silicon oxide obtained at 775 ºC.
Description
CIES2020 - XVII Congresso Ibérico e XIII Congresso Ibero-americano de Energia Solar
Keywords
Solar energy Solar cells Silicon solar cells Selective solar absorber
Citation
Costa, I... [et.al.] - Contactos selectivos : uma via para a alta eficiência de células solares de silício cristalino. In: CIES2020: As Energias Renováveis na Transição Energética: Livro de Comunicações do XVII Congresso Ibérico e XIII Congresso Ibero-americano de Energia Solar. Helder Gonçalves, Manuel Romero (Ed.). Lisboa, Portugal: LNEG, 3-5 Novembro, 2020, p. 399-403
Publisher
LNEG - Laboratório Nacional de Energia e Geologia