Resumen de Novel light management techniques for thin film solar cells: Nanotextured substrates and transparent conducting upconverters

Marta Lluscà Jané

• Resum tesis Marta Lluscà Jané Títol: Novel light management techniques for thin film solar cells: Nanotextured substrates and transparent conducting upconverters L'objectiu d¿aquesta tesi és la millora de l¿eficiència de les cèl¿lules solars de silici en capa prima mitjançant l¿estudi de nous mètodes per a l¿aprofitament de la llum solar al dispositiu. El primer mètode consisteix en texturar el substrat de vidre per dispersar la llum incident i així incrementar l¿absorció en la capa activa. El mètode emprat es la texturització induïda per alumini (AIT); que es basa en una reacció de reducció no uniforme entre el vidre i una capa prima d'alumini gràcies a un tractament tèrmic. Posteriorment els productes de la reacció s'eliminen mitjançant una solució basada en àcid i el resultat és un vidre transparent i texturat. S¿ha fet un estudi de la rugositat en funció dels paràmetres del procés i s¿ha aconseguit obtenir rugositats controlades i uniformes en superfícies de fins a 10×10 cm2. Diferents textures s¿han provat en cèl¿lules solars de silici amorf i s¿ha demostrat l¿eficàcia d¿aquestes en la millora del corrent respecte a les mateixes cèl¿lules dipositades sobre vidre pla. El segon mètode estudiat és el fenomen de l¿up-conversion que consisteix en la conversió de fotons de baixa energia (EEg) que podran ser absorbits en la zona activa; així doncs s¿ha intentat fer una capa conductora, transparent i amb propietats d¿up-conversion per utilitzar com a contacte per a cèl¿lules solars. Per aquest propòsit s¿han estudiat capes primes d¿òxid de zinc dopat amb erbi i iterbi dipositades per polvorització catòdica sobre vidre. Com que les terres rares han d¿estar envoltades d¿oxigen per actuar com a centres òptics actius, les capes s¿han sotmès a diferents tractaments tèrmics, com escalfament en aire, en buit o escalfament amb laser ja que les capes de ZnO:Er:Yb son conductores i transparents però no fotoluminescents. Escalfant en aire o en buit s¿aconsegueix obtenir up-conversion però la conductivitat disminueix notablement, en canvi, escalfant amb radiació laser es possible de mantenir les propietats elèctriques i a més, activar òpticament les terres rares.