Desenvolvimento de células solares em silício tipo n com emissor formado por Boro

O Sol é fonte de energia renovável e o seu uso para produzir energia elétrica é uma das alternativas promissoras para enfrentar os desafios energéticos e ambientais do novo milênio. O silício é o segundo elemento mais abundante da Terra. Este material semicondutor é largamente usado na indústria de células solares e dispositivos de microeletrônica e permite a fabricação de dispositivos de alta durabilidade. O silício cristalino tipo n vem despertando o interesse mundial por apresentar menor degradação e maior tempo de vida dos portadores minoritários quando comparado com silício tipo p. O objetivo deste trabalho está centrado no desenvolvimento de um processo de fabricação industrial de células solares p+nn+, pseudoquadradas de 80 mm x 80 mm, em silício crescido por fusão zonal flutuante (Si-FZ) tipo n, com metalização por serigrafia. A região p+ foi produzida a partir de dopante com boro depositado por spin-on e difusão a alta temperatura em forno convencional com tubo de quartzo. A dopagem com boro foi otimizada considerando as características elétricas das células solares. O método consistiu em variar a temperatura de difusão de 900 ºC a 1020 ºC e tempo de difusão do processo de 10 min a 40 min. O processo de passivação de superfície foi avaliado utilizando SiO2 o que demonstrou não ser eficaz para o tipo de célula solar deste trabalho. Os melhores dispositivos foram fabricados com difusão de boro a 1000 ºC por 30 min, sem passivação de superfície, atingindo-se a eficiência de 14,6 %. The Sun is a renewable energy source and its use to produce electric energy is one of the promising alternatives to address energetic and environmental challenges of the new millennium. Silicon is the second most abundant element in Earth. This semiconductor material is widely used in the manufacturing of solar cells and microelectronic devices and it allows the fabrication of high durability devices. The n-type Si is attracting worldwide interest because of its reduced degradation and higher minority carrier lifetime when compared to p-silicon. This work focuses on the development of a process to fabricate industrial p+nn+ solar cells, pseudo-square of 80 mm x 80 mm, by using n-type float zone silicon (FZ-Si), with metal grid deposited by screen-printing. The p+ region was formed by using boron spin-on dopant and diffusion in conventional quartz-tube furnaces at high temperature. Boron doping was optimized taking into account the solar cell electric characteristics. Tempe