Resumen de Optimization of processes for the rear side of monocrystalline silicon solar cells
En esta tesis, se ha estudiado la formación de un campo local superficial trasero (LBSF) de aluminio mediante el uso de diferentes pastas de dicho metal, las cuales contienen fritas en su composición para una mejor sinterización. Para la impresión de la pasta sobre los diferentes sustratos de silicio monocristalino de tipo p se han empleado dos técnicas diferentes. Por un lado, la serigrafía, técnica ampliamente usada en la industria fotovoltaica tanto para la formación de contactos frontales como posteriores. Por el otro lado, se ha utilizado también la técnica de dispensado, la cual permite una impresión de la pasta evitando el contacto con el sustrato, posibilitando la impresión sobre obleas muy finas de silicio evitando su rotura. Se han obtenido las resistencias específicas de contacto para las diferentes estructuras de aluminio creadas y los resultados se han comparado para diferentes pastas y sustratos. De esta manera, previa comprobación mediante imágenes microscópicas de cortes transversales de las muestras, se garantiza la formación del campo local superficial trasero. Con el objetivo de una mejora de la eficiencia de las células solares de silicio, se han depositado diferentes capas finas sobre sustratos de silicio mediante las técnicas de magnetrón sputtering y PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), con el fin de darle características pasivantes, como SiO2, SiNx y SiriON (silicon rich oxynitride); antirreflejantes, como SiNx; o de óxido conductor transparente para células de heterounión, como el caso de la capa de ZnO:Al. Para el estudio de dichas propiedades, se han empleado diversas técnicas, como QSSPC (Quasi-Steady State Photoconductance) para analizar la calidad de la pasivación y espectrofotometría para la medida de las propiedades ópticas. También se han empleado técnicas de caracterización de capa delgada para analizar su estructura y morfología. Sobre las capas finas depositadas sobre silicio, se ha realizado el depósito de las pastas de aluminio para, mediante el método FTC (fire through contact), formar un campo local superficial trasero. Este método se ha utilizado como alternativa a los que se suelen usar en la industria fotovoltaica, los cuales utilizan una serie de pasos que incrementan el coste del proceso total, como láseres o el depósito de resinas para la posterior eliminación por método químico antes de la impresión metálica. Se incluye un capítulo dedicado a la optimización del emisor de aluminio para células de contacto-trasero unión-trasera desarrollado en el Fraunhofer ISE (Alemania), con el objeto de aplicar las mismas técnicas de recubrimiento para el desarrollo de este nuevo tipo de celda solar y su posible transferencia a la producción industrial, atendiendo al proyecto de plan nacional de título Transferencia de las estructuras de alta eficiencia a la producción industrial.
