Otimização do processo css para produção de células solares de filmes finos de CdS/CdTe

Resumo

As células solares de CdS/CdTe constituem uma importante fração das vendas de fotovoltaicos atualmente. A otimização desses dispositivos, em termos de eficiência e método de fabricação, com o objetivo de reduzir os custos, está sendo investigada em vários centros de pesquisa, em razão da demanda, nos últimos anos, de uma fonte de energia limpa e confiável. Células solares de CdS/CdTe têm sido produzidas no Laboratório de Filmes Finos do IME (LFF-IME) por sublimação em espaço reduzido, sendo que as deposições das camadas de CdS e CdTe e o tratamento de recozimento com CdCl 2 são realizados em um sistema em linha, sem quebra de vácuo. Neste sistema, os substratos foram posicionados na região de deposição somente depois que os blocos de grafite da fonte e do substrato já estavam aquecidos, o que resultou em uma alta taxa inicial de nucleação e, consequentemente, na formação de filmes densos e contínuos, adequados para a produção de células de alta eficiência. O efeito do oxigênio mostrou-se também benéfico para a produção de células com tensão de circuito aberto maior que 700 mV, na configuração vidro/ITO/CdS/CdTe/C:CuTe/Ag. A eficiência máxima obtida até o momento foi 7,1% para uma célula solar com área de 1 cm 2 . Para se entender melhor os fatores que têm limitado a eficiência dos dispositivos, foram produzidas amostras de vidro/ITO/CdS e vidro/ITO/CdS/CdTe, sem tratamento com CdCl 2 , sendo que as demais etapas para completamento das células foram realizadas no National Renewable Energy Laboratory (NREL). Os valores de eficiência resultantes foram, respectivamente, 8,8% e 9,9%, permitindo que algumas análises sejam feitas, com vistas a produzir células mais eficientes.