SEMINÁRIO DE FÍSICA
Título: Progresso e limites no aumento da eficiência de células solares de silício à escala industrial
Orador: Guilherme Gaspar (Instituto Dom Luiz, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa)
Abstract:
Um dos pilares importantes na redução dos custos da tecnologia solar fotovoltaica é o aumento da sua eficiência. Apesar do elevado grau de desenvolvimento das células solares de silício de junção única, com eficiências a aproximarem-se rapidamente do limite de Shockley-Queisser, esta indústria deverá manter a sua tendência de aumento anual da eficiência de conversão das células em 0.5%. No entanto, é previsível que a proliferação da tecnologia fotovoltaica dependa do desenvolvimento de células de multijunção, que permitem obter eficiências de conversão próximas dos 45%. Estes tipos de células solares já se encontram num avançado estado de desenvolvimento à escala laboratorial, contudo, ainda apresentam problemas ao nível da estabilidade dos materiais, como é o caso das células tandem que conjugam dois materiais semicondutores: silício e perovskita.
Uma importante contribuição para a melhoria de qualquer tipo de célula solar continua a ser a redução da densidade de defeitos e diminuição da incorporação de impurezas durante o processo de crescimento dos cristais de silício e fabrico de dispositivos [1, 2]. A utilização de modelos físicos que, permitam simular e determinar os mecanismos de recombinação mais relevantes em todas as secções de uma célula solar, possibilitam atuar em zonas especificas dos processos de fabrico, acelerando assim o seu desenvolvimento.
Esta apresentação contempla uma visão atual das células solares de silício comercias e os seus principais mecanismos de perdas elétricas, assim como a investigação desenvolvida ao nível da caracterização de defeitos em silício monocristalino. De igual forma, pretende dar a conhecer modelos de simulação elétrica e a síntese, através de dopagem laser, de junções de efeito túnel para células solares do tipo tandem.
[1] Gaspar et al. (2016). https://doi.org/10.1016/j.solmat.2016.04.008
