Publicação
Sputtering-based process for the deposition of Cu(In,Ga)Se2 micro solar cells
| Resumo: | Células solares de filme fino baseadas em Cu(In,Ga)Se2 (CIGSe), conseguiram atingir um recorde de eficiência de 23.35%. No entanto, para a produção a larga escala, é crucial reduzir o consumo de materiais como o índio e gálio, pois estes, devido à sua elevada procura e conheci-da escassez, colocam em risco a sustentabilidade desta tecnologia. Neste projeto é demonstrado a produção de uma camada absorvente através de um pro-cesso com duas etapas, pulverização catódica à temperatura ambiente, seguido de annealing. Este processo tem a finalidade de se poder incorporar um fotoresiste durante o processo de de-posição, de forma que seja depositado seletivamente a camada absorvente. Um micro concentrador é desenhado para usar pequenas células solares, consequente-mente usando menos material. No entanto o uso de lentes permitiram coletar a luz numa larga área e focar essa luz nas pequenas células solares. Portanto, o material necessario é reduzido, permitindo a produção deste tipo de células solares à larga escala. Esta tecnologia já foi prova-da, com sucesso usando eletrodeposição em substratos com padrões predefinidos. Neste trabalho, uma alternativa é desenvolvida para a produção destes dispositivos, ao usar fotoresiste no processo de deposição do material, conseguimos depositar seletivamente o CIGS em buracos de tamanho micrométrico. Foram produzidas células solares com pulverização catódica simultânea à temperatura ambiente, recorrendo a dois targets de CIG e com co-evaporação de selénio, seguida de um annealing a 520ºC. Esta fabricação revelou-se bem-sucedida, com células a chegar aos 11.3% de eficiência e um fill factor de 75%. |
|---|---|
| Autores principais: | Madeira, Miguel Ribeiro |
| Assunto: | CIGSe room temperature sputtering annealing |
| Ano: | 2022 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade Nova de Lisboa |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | Repositório Institucional da UNL |
| Resumo: | Células solares de filme fino baseadas em Cu(In,Ga)Se2 (CIGSe), conseguiram atingir um recorde de eficiência de 23.35%. No entanto, para a produção a larga escala, é crucial reduzir o consumo de materiais como o índio e gálio, pois estes, devido à sua elevada procura e conheci-da escassez, colocam em risco a sustentabilidade desta tecnologia. Neste projeto é demonstrado a produção de uma camada absorvente através de um pro-cesso com duas etapas, pulverização catódica à temperatura ambiente, seguido de annealing. Este processo tem a finalidade de se poder incorporar um fotoresiste durante o processo de de-posição, de forma que seja depositado seletivamente a camada absorvente. Um micro concentrador é desenhado para usar pequenas células solares, consequente-mente usando menos material. No entanto o uso de lentes permitiram coletar a luz numa larga área e focar essa luz nas pequenas células solares. Portanto, o material necessario é reduzido, permitindo a produção deste tipo de células solares à larga escala. Esta tecnologia já foi prova-da, com sucesso usando eletrodeposição em substratos com padrões predefinidos. Neste trabalho, uma alternativa é desenvolvida para a produção destes dispositivos, ao usar fotoresiste no processo de deposição do material, conseguimos depositar seletivamente o CIGS em buracos de tamanho micrométrico. Foram produzidas células solares com pulverização catódica simultânea à temperatura ambiente, recorrendo a dois targets de CIG e com co-evaporação de selénio, seguida de um annealing a 520ºC. Esta fabricação revelou-se bem-sucedida, com células a chegar aos 11.3% de eficiência e um fill factor de 75%. |
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