Please use this identifier to cite or link to this item: http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/2496
Caracterización de dispositivos capacitivos para aplicación en celdas solares no convencionales
Rubén López
MARIANO ACEVES MIJARES
Ismael Cosme
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Electrical characterization
MIS Capacitor
SRO
Non-conventional solar cell
In this work, a different type of solar cell is presented, named Stimulated Inversion Layer Cell or SIL Cell for short. The main objective of this work is to demonstrate that this device is capable of operating as a solar cell. Furthermore, it is designed and manufactured with techniques compatible with CMOS technology. The structure of the SIL cell is essentially based on a MIS capacitor, unlike conventional solar cells that form a P-N junction by stacking different materials, such as inorganic or organic materials, or combinations of these, in order to improve energy conversion. Solar cells with more than one P-N junction in their structure are called multi-junction or tandem cells, being the most efficient cells but costly and difficult to manufacture due to their complexity. In particular, the idea of the SIL cell aims for a future design for tandem cells with materials that remain compatible with CMOS technology. The SIL cells incorporate a rich oxide silicon (SRO) film in their structure, a material that has been shown in multiple studies to have a variety of electrical and optical properties, ideal for various applications such as in photovoltaic devices. Due to the novel structure of the SIL cells, they were characterized by a different measurement scheme than the standard for solar cells (AM1.5 solar simulator). This study is carried out with the aim of determining the operation of the SIL cells as photovoltaic devices, taking advantage of the characteristics of the SRO also to expand the response range of the cell to UV-Vis-IR, especially UV where crystalline silicon-based solar cells lack light conversion due to surface recombination.
En este trabajo se presenta un tipo de celda solar diferente, que ha sido nombrada, en inglés, Stimulated Inversion Layer Cell o SIL Cell, para abreviar como celda SIL. El objetivo principal de este trabajo es demostrar que este dispositivo es capaz de operar como celda solar. Además, está diseñado y fabricado con técnicas compatible con tecnología CMOS. La estructura de la celda SIL está basada esencialmente en un capacitor MIS, a diferencia de las celdas solares convencionales que forman una unión P-N apilando diferentes materiales, como pueden ser materiales inorgánicos u orgánicos, o la combinación de éstos, con el fin de mejorar la conversión de energía. Las celdas solares que tienen más de una unión P-N en su estructura se llaman celdas multiunión o tándem, siendo las celdas con mayor eficiencia, pero costosas y difíciles de fabricar debido a su complejidad. En particular, la idea de la celda SIL tienen como objetivo futuro un diseño para celdas tándem con materiales que sigan siendo compatibles con tecnología CMOS. Las celdas SIL incorporan una película de óxido rico en silicio (SRO) en su estructura, material que en múltiples estudios ha demostrado una gran variedad de propiedades eléctricas y ópticas, ideal para diversas aplicaciones como en dispositivos fotovoltaicos. Debido a la novedosa estructura de las celdas SIL, fueron caracterizadas por un esquema de medición diferente al estándar para celdas solares (simulador solar con condiciones AM1.5). Este estudio se realiza con la finalidad de determinar el funcionamiento de las celdas SIL como dispositivos fotovoltaicos, que, aprovechando las características del SRO también permita ampliar el rango de respuesta de la celda al UV-Vis-IR, especialmente el UV donde las celdas solares basadas en silicio cristalino carecen de conversión de luz por la recombinación superficial.
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica.
2023-02
Tesis de maestría
Español
Estudiantes
Investigadores
Público en general
López Guardado, R. M., (2023), Caracterización de dispositivos capacitivos para aplicación en celdas solares no convencionales, Tesis de Maestría, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica.
ELECTRÓNICA
Versión aceptada
acceptedVersion - Versión aceptada
Appears in Collections:Maestría en Electrónica

Upload archives


File SizeFormat 
LOPEZGRM_ME.pdf4.36 MBAdobe PDFView/Open