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Estudio de fabricación de celdas solares híbridas basadas en silicio cristalino
Francisco Javier Méndez-Huerta
Ismael Cosme Bolaños
MARIO MORENO MORENO
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
PFN interlayers
hybrid solar cells
texturing
El presente trabajo de investigación tiene como objetivo diseñar y fabricar dispositivos fotovoltaicos híbridos que tengan eficiencias comparables con dispositivos inorgánicos, pero con un proceso de fabricación más sencillo. Por lo cual, en primera instancia se estudian las propiedades del silicio y las formas de tratamiento para fabricar obleas de silicio de alta calidad. Aunado a esto se estudian las propiedades y ventajas de los materiales orgánicos, como sustitutos de películas inorgánicas tipo-p y tipo-n, que en combinación con el silicio brindan la oportunidad de fabricar celdas solares de bajo costo y con una amplia gama de posibilidades para mejorar los dispositivos debido a las ventajas de las películas hechas con materiales orgánicos. Y se describen estructuras inorgánicas y orgánicas junto con sus procesos de fabricación para compararlas con los resultados y el proceso que requieren las estructuras fotovoltaicas híbridas. Como primer estudio se texturizaron obleas de silicio, se investiga la reflectancia que brindaban las obleas y se agregó a la estructura que se tenía como referencia Ag/PEDOT:PSS/c-Si/Al. Se estudió el depósito de PEDOT:PSS sobre la superficie de silicio texturizada, para comprobar si la unión entre el PEDOT:PSS y el silicio se formaba correctamente evitando as ́ı la mayor cantidad de pérdidas, esto se observa en imágenes obtenidas por microscopio de barrido electrónico SEM. Finalmente conociendo que la unión es funcional, aunque no perfecta, se comparan los resultados que se obtienen de las dos configuraciones para la fabricación del dispositivo fotovoltaico añadiendo el texturizado a la estructura. Concluyendo que el texturizado si ayuda aumentando en un 18.72 % la corriente de corto circuito de los dispositivos y en 80.1 % el parámetro de eficiencia de los dispositivos comparados en este trabajo. Como segundo estudio se investigó como mejorar la heterounión híbrida formada. Se comenzó estudiando la influencia al depositar diferentes tipos de PEDOT:PSS y se concluyó que el PEDOT:PSS PH1000 es que mejor desempeño tiene con los tratamiento y aditivos que se le realizan y agregan al dispositivo y la mezcla orgánica. De igual forma se estudió la influencia del grosor de la película del PEDOT:PSS en el rendimiento del dispositivo, con lo que se obtuvo protocolo de depósito sobre obleas de c-Si. Se estudió el efecto de usar obleas de c-Si fabricadas por el método FZ y se comparó con los resultados ya obtenidos de dispositivos fa
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica.
2023-08
Tesis de maestría
Español
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Méndez Huerta, F. J., (2023), Estudio de fabricación de celdas solares híbridas basadas en silicio cristalino, Tesis de Maestría, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica.
ÓPTICA
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