Análise do perfil de boro para produção de células solares base p com redução de etapas térmicas

Abstract

Células solares processadas com boro estão sendo produzidas pela indústria devido a possibilidade de aumento de eficiência e a difusão de boro é uma etapa importante. Uma alternativa à difusão com BBr₃ é o método de <i>spin-on</i>. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é analisar o perfil de boro produzido por <i>spin-on</i> e com redução de etapas térmicas, na formação do campo retrodifusor bem como os parâmetros elétricos de células solares. Para reduzir os passos, a difusão de boro e oxidação foram realizadas na mesma etapa térmica. Concluiu-se que o óxido de silício foi eficaz em evitar a difusão de fósforo na face com boro e que ocorreu a segregação do boro para a camada de SiO₂, independente da temperatura de difusão de boro (T_B). Células solares processadas com T_B = 970 °C alcançaram a eficiência de 17,3 %, que corresponde ao maior valor de dispositivos desenvolvidos no Brasil.

Las células solares procesadas con boro se producen en la industria porque permiten el aumento de eficiencia y la difusión de boro es una etapa importante. Una alternativa a la difusión con BBr₃ es el método de <i>spin-on</i>. En este contexto, el objetivo del trabajo es analizar el perfil de boro, producido por <i>spin-on</i> y con reducción de etapas térmicas, en la formación del campo retrodifusor y en los parámetros eléctricos de celdas solares. Para reducir los pasos, la difusión de boro y la oxidación se realizaron en la misma etapa térmica. Se concluyó que el óxido de silicio fue eficaz en evitar la difusión de fósforo en la cara con boro y que ocurrió la segregación del boro para la capa de SiO₂, para todas las temperaturas de difusión de boro (T_B) analizadas. Las celdas solares procesadas con T_B = 970 °C alcanzaron la eficiencia del 17,3 %, que corresponde al mayor valor de dispositivos desarrollados en Brasil.

The industry had been producing boron-processed solar cells due to the possibility to increase the efficiency and boron diffusion is an important step. An alternative to BBr₃ diffusion is the spin-on method. In this context, the objective of this work is to analyze the boron profile, produced by spin-on and with reduction of thermal steps, in the formation of the back surface field and in the electrical parameters of solar cells. To reduce the steps, the boron diffusion and oxidation were performed in the same thermal step. We concluded that silicon oxide was effective in avoiding the diffusion of phosphorus in the face with boron. The boron segregation occurred at the SiO₂ layer, regardless of the boron diffusion temperature (T_B). Solar cells processed with T_B = 970 °C achieved the efficiency of 17.3 % and this is the highest value of devices developed in Brazil.