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Título : Obtención de contactos de tipo CuxTe en celdas solares de CdTe mediante depósitos de Te por la técnica de CSVT y evaporación de Cu
Autor : Dr. Vigil Galán, Osvaldo
Lic. Espindola Rodriguez, Moises
Palabras clave : CuxTe
celdas solares
CdTe
CSVT
Cu
Fecha de publicación : 14-jun-2011
Resumen : CdS/CdTe thin films solar cells are composed by direct transition semiconductor compounds, the active element (CdTe) has a high absorption coefficient and most of the production process of this solar cells, can be done in CSVT-HW system (Closed Spaced Vapour Transport - Hot Wall). In this system, are obtained films with good crystalline quality, and high deposition rate, in the order of micrometers per minute, making this system ideal for the manufacture of CdS / CdTe solar cells. The industrial activities around the world are focused on the implementation high quality and low cost production processes. The back contact in CdS/CdTe solar cells needs to be improved. T. Potlog and X. Wu groups have been focusing much of its efforts to obtain a p+ region in CdTe for the subsequent evaporation of a metal as contact. In our group we dominate the creation of a p+ region; it is obtained by varying the physical and chemical stoichiometry of CdTe, for the contact formation. In this thesis work, we explore the production of a compound that plays the function of back contact in CdS/CdTe solar cells. We focus on obtain Cu1.4Te chalcogenide. We achieved the formation of this chalcogenide by the tellurium deposition and copper evaporation on glass; depending on heat treatment and the proportions Cu/Te different chalcogenides of copper was obtained. The next step was the preparation of this compound on CdTe. The CdTe is a p-type semiconductor by tellurium excess, so if we can increase the amount of tellurium in the grains or in grain boundaries we could get a p+ CdTe, this was achieved. The deposition of a thin film of tellurium decreases the resistivity of CdTe. Over this region, rich in tellurium we evaporated copper; in this step was investigated the minimum amount of copper required for the formation of the compound wanted. The samples were subjected to different annealing and outcomes were assessed. Cu1.4Te is a linear, ohmic contact; its specific resistance is influenced by the high CdTe resistivity. In this thesis we have optimized the technological process for CdS/CdTe solar cells back contact formation.
Descripción : Las celdas solares del tipo CdS/CdTe están formadas por películas delgadas de compuestos semiconductores de transición directa, su elemento activo (CdTe) tiene un alto coeficiente de absorción y casi todo su proceso de producción puede ser fabricado en el sistema CSVT-HW (Closed Sapaced Vapour Transport – Hot Wall). En este sistema se obtienen películas de buena calidad cristalina, la velocidad de depósito es del orden de los micrómetros por minuto, lo cual lo hace ideal para la fabricación de celdas solares de CdS/CdTe, pues las actividades industriales alrededor del mundo están enfocadas en la implementación de procesos de producción de alta calidad y bajo costo. Uno de los principales aspectos a mejorar en las celdas solares mencionadas, son sus contactos posteriores. Grupos como el de T. Potlog y X. Wu ha estado han estado enfocando gran parte de sus esfuerzos la obtención de una región p+ en el CdTe para la posterior evaporación de un contacto metálico. En nuestro grupo hemos dominando los paramentaros que caracterizan la región p+, obteniéndola por métodos físicos y químicos variando la estequiometria del CdTe; para la formación de un contacto posterior. En este trabajo exploramos la obtención de un compuesto que haga la función de contacto posterior para celdas solares del tipo CdS/CdTe. El material propuesto fue un calcogenuro de cobre (CuXTe), específicamente nos enfocamos en la obtención de Cu1.4Te. Logramos la formación de este calcogenuro mediante el depósito de teluro y la evaporación de cobre sobre vidrio, en función del tratamiento térmico y las proporciones de Cu/Te se obtienen diferentes calcogenuros de cobre. El siguiente paso consistió en la obtención de este compuesto sobre CdTe. El CdTe es un semiconductor tipo p por exceso de teluro, por lo cual si se logra incrementar la cantidad de teluro en los granos y/o en las fronteras de grano se obtiene un CdTe p+, esto se logró. El depósito de una película delgada de teluro disminuye la resistividad del CdTe. Sobre esta región rica en teluro se evaporó cobre, en este paso se investigo sobre la cantidad de cobre mínima necesaria para la formación del compuesto buscado. A las muestras se les proporcionaron distintos tratamientos térmicos y se evaluaron los resultados. El Cu1.4Te forma un contacto lineal, óhmico y cuya resistencia específica está influenciada por el alto valor de la resistividad del CdTe. Por lo tanto, los proceso tecnológicos que hemos optimizados en esta tesis permiten su aplicación en el procesamiento de contactos traseros en celdas solares de CdS/CdTe.
URI : http://www.repositoriodigital.ipn.mx/handle/123456789/13909
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