Desarrollo de células solares de GaAs de alto rendimiento crecida por epitaxia de fase líquida

Abstract

El objetivo de la tesis es la obtención de células solares de GaAs de alto rendimiento utilizando la epitaxia de fase liquida. Para ello, en primer lugar se realizo una modelización de la célula solar incluyendo efectos de resistencia serie y factor de sombra de la malla de metalización. La simulación del dispositivo toma como criterio de optimización la obtención del mayor rendimiento de conversión que sea posible da como resultado el diseño optimo de la célula que indica una gran sensibilidad del rendimiento respecto de cuatro parámetros: r,wv,we y ne. El control de estos parámetros puede conseguirse si se dominan los procesos tecnológicos que los determinan, a saber: r(deposición de car); wv (crecimiento de la capa ventana de algaas); we y ne (difusión del dopante tipo p para formar la unión pn). La investigación de estos tres procesos dio los siguientes resultados: 1) deposición de car: obtención de una reflectividad media del 1-2% mediante la deposición de capas dobles de szn-f2mg (colaboración con lpm-insa lyon). 2) la difusión de zinc en gaas a partir de soluciones liquidas indico: a) la concentración de zn en el solido es proporcional a la raiz cuadrada de su fracción atómica en el liquido; b) el mecanismo intersticial-sustitucional es el que gobierna la difusión; c) el coeficiente de difusión depende, aproximadamente, de forma cubica con la concentración; d) si se añade aluminio a las soluciones liquidas juega un papel de catalizador, de manera que d=(yasx1as)-1; e) el coeficiente de difusión de zinc en algaas (x=0.85) es aproximadamente, cuatro veces mayor que en gaas. 3) el crecimiento de capas ventanas de algaas mediante soluciones liquidas isotermas mostro que: a) el espesor de la capa aumenta rápidamente en los primeros instantes de contacto para estabilizarse al cabo de algunos minutos; b) el espesor de la capa disminuye al aumentar la temperatura; c) el contenido de aluminio aumenta en los primeros instan