Evaluación y estudio de procesos químicos anisotrópicos en la fabricación industrial de células solares

Abstract

El texturado es la tecnología más ampliamente utilizada en la reducción de pérdidas ópticas de las células solares de silicio monocristalino, incrementándose los fotones que contribuyen a la fotogeneración y la eficiencia de las mismas. La técnica en la que se ha basado esta tesis consiste en la formación de pirámides de base cuadrada al azar por la superficie de la oblea por medio de un ataque químico alcalino anisotrópico de hidróxido de sodio (NaOH), y varios aditivos, entre ellos el alcohol Isopropilico (IPA).El objetivo de esta tesis es desarrollar y optimizar el proceso de texturado alcalino, reduciéndose los productos químicos y el tiempo involucrado en el proceso. Se desarrolla una receta diluida, con una disminución del 75% respecto al contenido en la receta inicial, para NaOH e IPA, con calidades relativas a un 11 % de reflectividad y en tan solo 10 minutos. Este tiempo tan corto permite transferir la actual tecnología de texturado en lotes (discontinuo) a tecnología en continuo, y la construcción de un prototipo de laboratorio. Desde los primeros experimentos en el mismo para establecer una ventana de proceso que provea la mayor estabilidad y los menores valores de reflectividad en las obleas resultantes, surgió un inconveniente, unos defectos del ataque químico en la superficie de las obleas, marcas de burbujas de la reacción. Numerosas modificaciones, tanto en el equipo como en la receta y parámetros de operación, resultan en obleas con valores de reflectividad de 12%, y con apenas marcas de burbujas en las mismas. La comparación de células solares finalizadas con ambos texturados, en lotes y continuo , permite considerar el texturado en línea (continuo) como una opción muy recomendada y atractiva.