Células solares de silício micro/nanocristalino - Gomes,Lúcia P. (2009)
Este trabalho teve por objectivo produzir e caracterizar células solares semi-transparentes de silício amorfo (a-Si:H) /microcristalino para aplicação em janelas. As células solares produzidas têm a seguinte estrutura: vidro/ TCO/ p/ i´/ i/ n/ metal. As camadas semicondutoras p, i´, i e n foram produzidas por deposição química de vapores assistida por plasma (PECVD - Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) de 27,12 MHz (camada intrínseca - i) e de 13,56 MHz (camadas p, i, e n). A camada i´ é uma camada de bloqueio (buffer layer) à difusão de impurezas da camada p para a camada intrínseca. O TCO (transparent conductor oxide) usado foi o óxido de zinco dopado com gálio (GZO), devido à sua estabilidade química e à sua textura natural de superfície. Após optimização do processo, seguiu-se a produção e caracterização de células solares semitransparentes. Inicialmente estudaram-se padrões e geometrias para produzir células solares semi-transparentes em substratos de 4x4 cm², de modo a garantir uma transmitância nunca inferior a 50%. Para se obter a geometria pretendida na célula foram utilizadas as técnicas de fotolitografia, erosão química via húmida e via seca. Tendo em conta os resultados da caracterização das células, da transmitância e ainda da fiabilidade e custo do processo, foi definida a geometria/padrão para produção de células semi-transparentes em substratos de 10x10 cm². Com o culminar do trabalho foi realizado um protótipo com a incorporação da célula semi-transparente de 10x10 cm² no caixilho de uma janela. A produção de um demonstrador de uma janela inteligente, resultante da integração da célula solar semi-transparente com uma janela electrocrómica, foi um grande desafio deste trabalho.