Millora òptica de les cèl·lules solars mitjançant pel·lícules de PDMS texturitzat
| Autor: | Rosell Canet, Arnau |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Electrònica, Martín García, Isidro |
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2018 |
| Předmět: |
Solar cells
simulación por ordenador Silicon Física [Àrees temàtiques de la UPC] silicio Computer simulation Photovoltaic power generation Células solares Silici óptica aplicada Simulació per ordinador energía fotovoltaica Cèl·lules solars applied optics Òptica aplicada photovoltaix energy Energia solar fotovoltaica |
| Zdroj: | UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) Recercat. Dipósit de la Recerca de Catalunya instname |
| Popis: | In thin c-Si solar cells, light trapping techniques are crucial to get high photogenerated current values. Most of these techniques are focused on the nano-patterning of front surface which jeopardizes its surface passivation and, consequently, the final efficiency device. The idea is to create PDMS foils with rough surfaces that can be placed on the glass that works as holder for the thin c-Si solar cell. Doing so, the front surface can be kept flat with excellent surface passivation while the PDMS foil helps in the light confinement inside the device. A fabrication techn The main objective of the photovoltaic sector is to augment the amount of energy supplied by each solar cell keeping the price as low as possible. This means brain struggle for researches to approach the solar problem from new perspectives. One of these approaches are thin crystalline solar cells, that use substrates thiner than 50 microns in front of conventional 280?m wafers. As a result, a strong reduction of the cost could be obtained. However, the main problem for this technology is the light absorption losses which could strongly degrade the efficiency. Losses that can be highly reduced by improving optical properties of the cells by two means: reducing front reflection and applying light trapping techniques for the photons that are weakly absorbed. Typical random pyramid texturing works in this way for conventional thick crystalline silicon substrates. However, this technique is not feasible for thin substrates. In this work a solution using textured PDMS films is presented in order to obtain better optical properties improving both front reflectance and light trapping in non-texturable solar cells. El objetivo principal del sector fotovoltaico es aumentar la cantidad de energía suministrada por cada célula solar manteniendo el precio lo más bajo posible. Esto significa que los investigadores deben aborden el problema solar desde nuevas perspectivas. Uno de estos enfoques son las células solares de silicio cristalino delgadas, que usan sustratos más delgados que 50 micras frente a las obleas convencionales de 280 ?m. Como resultado, se podría obtener una fuerte reducción del coste. Sin embargo, el principal problema para esta tecnología es la pérdida de absorción de luz que podría degradar fuertemente la eficiencia. Pérdidas que pueden reducirse mucho mejorando las propiedades ópticas de las células de dos maneras: reduciendo la reflexión frontal y aplicando técnicas de captura de luz para los fotones que se absorben débilmente. La textura compuesta por pirámides dispuestas aleatoriamente, muy común en el sector, funciona de esta manera para los sustratos de silicio cristalino grueso convencionales. Sin embargo, esta técnica no es factible para sustratos delgados. En este trabajo, se presenta una solución que utiliza películas texturizadas de PDMS para obtener mejores propiedades ópticas que mejoren tanto la reflectancia frontal como el atrapamiento de luz en células solares no texturizables. L'objectiu principal del sector fotovoltaic és augmentar la quantitat d'energia subministrada per cada cèl·lula solar mantenint el preu el més baix possible. Això significa que els investigadors han d'abordar el problema solar des de noves perspectives. Una d'elles són les cèl·lules solars de silici cristal·lí primes, que fan servir substrats més prims que 50 micres enfront de les oblies convencionals de 280 micres. Com a resultat, es podria obtenir una forta reducció del cost. No obstant, el principal problema per aquesta tecnologia és la pèrdua d'absorció de llum que podria degradar fortament l'eficiència. Pèrdues que poden reduir-se molt millorant les propietats òptiques de les cèl·lules de dues maneres: reduint la reflexió frontal i aplicant tècniques de captura de llum per als fotons que s'absorbeixen dèbilment. La textura composta per piràmides disposades aleatòriament, molt comú en el sector, funciona d'aquesta manera per als substrats de silici cristal·lí gruix convencionals. No obstant això, aquesta tècnica no és factible per substrats prims. En aquest treball, es presenta una solució que utilitza pel·lícules texturitzades de PDMS per obtenir millors propietats òptiques que millorin tant la reflectància frontal com l'atrapament de llum en cèl·lules solars no texturitzables. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|