INFLUÊNCIA DA CONCENTRAÇÃO DE POCl3 NA FORMAÇÃO DO CAMPO RETRODIFUSOR FRONTAL DE CÉLULAS SOLARES BASE N

Resumo

Células solares de silício base n com emissor posterior de alumínio ou boro têm potencial de alcançar alta eficiência, apresentam baixa degradação à radiação solar e podem ser fabricadas com a tecnologia atual da indústria. Nesta estrutura de célula solar, o campo retrodifusor frontal (FSF – front surface field) é produzido pela difusão de fósforo, que em dispositivos base p, forma o emissor. O objetivo deste artigo é avaliar a influência da concentração de POCl₃ nas características do campo retrodifusor frontal de fósforo em células solares base n, por meio da análise da resistência de folha e do perfil de fósforo. A difusão do fósforo foi realizada na temperatura de 845 °C e variou-se a concentração de POCl₃ (C_POCl3) na câmara de processamento de 0,026 % a 0,064 %. As lâminas de Si foram colocadas com a face posterior juntas para reduzir a difusão de fósforo na face posterior onde será formado o emissor. Constatou-se que a resistência de folha no campo retrodifusor frontal de fósforo variou de (48 ± 3) Ω/□ a (72 ± 3) Ω/□, com a redução da concentração de POCl₃ de 0,064 % e 0,026 %. A concentração em superfície (C_S) de fósforo variou de 7,7x10²⁰ a 1,0x10²⁰ átomos/cm³ e observou-se a tendência de aumento de C_S com o aumento da concentração de POCl₃. Em relação ao perfil de fósforo verificou-se que, em geral, a concentração de fósforo em função da profundidade é maior para os perfis com maior C_POCl3. A concentração de POCl₃ afeta principalmente a concentração de fósforo próximo à superfície, e este parâmetro aumenta até a profundidade de aproximadamente 0,025 µm, formando a “camada morta”. Na face posterior, constatou-se que a profundidade da região altamente dopada e a concentração em superfície são menores que os valores obtidos no campo retrodifusor frontal e não se observou a “camada morta”.