Estudi de tècniques de metal·lització per a la fabricació de cèl·lules solars

En este proyecto se estudiaran diversas técnicas de metalización para la fabricación de células solares que se elaboran en la sala blanca del grupo de Micro y Nano tecnologías MNT de la UPC.This work is part of two large projects carried out by two researchers from the Polytechnic University of Catalonia, which aim to manufacture Interdigitated Back-Contact silicon solar cells (IBCs) using processes at low temperature ("cold" cells) with the laser process or applying selective contacts of electrons and holes by TMOs (Transition Metal Oxides) and fluoride salts. So, this project consists in two different parts. In the first one, I have collaborated in the manufacture of "cold" solar cells using the laser in the last stages of the process. Especially we optimized this laser process and studied the metallization and etching by lithography, of the interdigitated electrodes with Ti and Al, of the cells. Finally, in this section, the manufactured devices have been electrically characterized. In a second part of the project, it has been conducted a study and characterization of metallizations in TMOs and fluoride salts using test structures and observing the impact of temperature on them. The final results of both investigations have been very satisfactory. We managed to find optimum laser powers to a better laser process in the first part of the project and thus increase cells performance. Reaching efficiencies of 15.62% in the "cold" laser processed IBC cells. On the other hand, it has been determined that we get a good resistive contact with LiF and Al, and a good diode as we increase the deposition of vanadium oxide (50 nm), wanting to increase this thickness in future research to achieve further improvements.El presente trabajo se inscribe dentro de dos amplios proyectos llevados a cabo por dos investigadores de la Universidad Politécnica de Catalunya, los cuales tienen como objetivo la fabricación de células solares de contactos posteriores interdigitados IBCs (Interdigitated Back-Contact solar cells) utilizando procesos a baja temperatura (células "frías") con el uso del láser, o bien aplicando contactos selectivos de electrones y huecos mediante TMOs (Transition Metal Oxides) y sales fluoradas. Por lo que, este proyecto consta de dos partes diferenciadas. En la primera parte, se ha colaborado en la fabricación de células solares IBCs "frías" utilizando el láser en las últimas etapas del proceso. Concretamente se ha optimizado este proceso láser y se ha estudiado la metalización y grabado por litografía, de los electrodos interdigitados con Ti y Al, de las células. Finalmente, en este apartado, se han caracterizado eléctricamente los dispositivos fabricados. En una segunda parte del proyecto, se ha llevado a cabo un estudio y caracterización de metalizaciones en TMOs y sales fluoradas utilizando estructuras test y observando el impacto de la temperatura sobre ellos. Los resultados finales obtenidos de ambas investigaciones han sido muy satisfactorios. Se han conseguido encontrar potencias óptimas para un buen proceso láser en la primera parte del proyecto y así aumentar el rendimiento de la célula. Llegando a eficiencias del 15.62% en las células IBCs "frías" procesadas con láser. Por otro lado, se ha podido determinar que formamos un buen contacto resistivo con LiF y Al, y un buen diodo a mayor deposición de óxido de vanadio (50 nm), queriendo aumentar este grosor en una futura investigación para conseguir aún más mejoras.El següent treball s'inscriu dins de dos amplis projectes duts a terme per dos investigadors de la Universitat Politècnica de Catalunya, els quals tenen com a objectiu la fabricació de cèl·lules solars de contactes posteriors interdigitats IBCs (Interdigitated Back-Contact solar cells) utilitzant processos a baixa temperatura (cèl·lules "fredes") amb l'ús del làser, o bé aplicant contactes selectius d'electrons i buits mitjançant TMOs (Transition Metal Oxides) i sals fluorades. Per tant, el projecte consta de dues parts diferenciades. A la primera part, s'ha col·laborat en la fabricació de cèl·lules solars IBCs "fredes" utilitzant el làser en les últimes etapes del procés. Concretament s'ha optimitzat aquet procés làser y s'ha estudiat la metal·lització i gravat per litografia, dels elèctrodes interdigitats amb Ti y Al, de les cèl·lules. Finalment, en aquest apartat, s'han caracteritzat elèctricament els dispositius fabricats. En una segona part del projecte, s'ha dut a terme un estudi i caracterització de metal·litzacions en TMOs i sals fluorades utilitzant estructures test i observant l'impacte de la temperatura sobre ells. Els resultats finals obtinguts de les dues investigacions han estat molt satisfactoris. S'han aconseguit trobar potències òptimes per a un bon procés làser en la primera part del projecte i així augmentar el rendiment de la cèl·lula. Arribant a eficiències del 15.62% en les cèl·lules IBCs "fredes" processades amb làser. D'altra banda, s'ha pogut determinar que formem un bon contacte resistiu amb LiF i Al, i un bon díode a major deposició d'òxid de vanadi (50 nm), volent augmentar aquest gruix en una futura investigació per aconseguir encara més millores