- Todas las tecnologías de celdas avanzadas difieren principalmente en términos de esquema de pasivación
- Hay dos métodos involucrados en la pasivación: pasivación por efecto de campo y pasivación química.
- Mientras que la pasivación química trata de saturar los enlaces colgantes, la pasivación de efecto de campo trata de crear un campo eléctrico cerca de la superficie para repeler los portadores de carga de la misma polaridad.
Todas las tecnologías avanzadas de celdas solares tienen una estructura de celda diferente y siguen un flujo de proceso bastante diferente. Sin embargo, desde una perspectiva más amplia, el esquema de pasivación es el elemento diferenciador clave para todas estas tecnologías de celdas de alta eficiencia. Ajustar el proceso de metalización de acuerdo con la configuración de pasivación es otra parte importante de la implementación de todas estas tecnologías de celdas avanzadas. A continuación se muestra un breve resumen de los conceptos básicos de la pasivación.
Conceptos básicos de la pasivación
La oblea de silicio, la materia prima básica, todavía tiene defectos inherentes al momento de ingresar a una línea celular. Los más destacados son los defectos superficiales que se originan en el proceso fundamental de cortar las obleas de un lingote, lo que provoca interrupciones en una red cristalina en ambas superficies de las obleas. Estas interrupciones en la disposición periódica de los átomos de silicio dan como resultado los llamados enlaces colgantes, que funcionan como centros de recombinación. La pasivación es un proceso en el que estos defectos se vuelven inactivos para reducir la recombinación superficial de los portadores de carga, salvaguardando la eficiencia de la celda.
Hay dos métodos complementarios de pasivación: a) reducir fuertemente los portadores de carga de una polaridad que llegan a la superficie, yb) reducir el estado de la interfaz saturando los enlaces colgantes. Esto último se puede lograr, de nuevo, de dos maneras. Una es simplemente saturar los enlaces colgantes en la superficie al proporcionar las condiciones adecuadas para hacer crecer una capa superficial que permita suficiente tiempo y energía para que los átomos alcancen niveles de energía óptimos para saturar estos enlaces colgantes. Alternativamente, se puede depositar una película dieléctrica rica en hidrógeno que libera hidrógeno en los pasos de cocción posteriores. El hidrógeno libre ocupa los sitios vacíos de los enlaces colgantes, apaciguándolos así. Este método se llama pasivación química.
Existe otro mecanismo llamado pasivación por efecto de campo, que consiste en crear un campo eléctrico cerca de la superficie que puede repeler los portadores de carga de polaridad similar. Se puede lograr por medio de la densidad descendente del dopante a partir de una alta concentración en la superficie. Además, la aplicación de una capa dieléctrica con altas cargas fijas también crea un gradiente de campo eléctrico cerca de la superficie, lo que proporciona una pasivación por efecto de campo (ver gráfico). Siguiendo este principio básico, cada arquitectura celular avanzada presenta un esquema de pasivación específico.
Fuente de Noticias de Taiyang
