Resumo |
A energia solar é uma opção muito atrativa para a geração de energia, sendo considerada a líder entre as fontes renováveis. Por essa razão, pesquisas em todo o mundo estão em andamento para desenvolver painéis solares que sejam tanto de baixo custo quanto altamente eficientes. Um dos materiais que tem mostrado grande potencial para aplicações fotovoltaicas é o CdTe, devido ao valor do seu band gap de 1,5 eV, alto coeficiente de absorção e facilidade relativa de formação de filmes. Células solares baseadas em filmes de CdTe/CdS com eficiências superiores a 10% já foram demonstradas, utilizando o CdTe depositado por diversas técnicas como evaporação térmica, sputtering, deposição química de vapor (CVD) e deposição por feixe molecular (MBE). Estimativas teóricas apontam para uma conversão de energia solar em eletricidade de aproximadamente 29% para o CdTe. Uma das vantagens do CdTe é a sua baixa temperatura de sublimação, o que permite a preparação de filmes policristalinos por meio das diversas técnicas citadas anteriormente. Neste trabalho, o objetivo é desenvolver uma célula solar de filme fino de CdTe/CdS utilizando o método de evaporação a vácuo de parede quente (HWVE). Essa técnica possui algumas vantagens, como o controle preciso da temperatura durante a deposição, o que permite a otimização das propriedades do filme fino. Além disso, essa técnica geralmente possibilita uma deposição mais uniforme e de alta qualidade em comparação com algumas técnicas de deposição, como a evaporação térmica convencional. Durante a fabricação da célula solar de CdTe, após a deposição da camada absorvedora de CdTe, é necessário realizar um tratamento térmico padrão com CdCl2 para aprimorar o desempenho da célula. Esse tratamento com CdCl2 tem se mostrado um passo-chave no processo de fabricação de células de CdTe altamente eficientes. É conhecido da literatura que esse tratamento pode melhorar o crescimento dos grãos de CdTe, reduzir a densidade de defeitos nos filmes, promover a interdifusão na interface junção CdTe/CdS, passar as fronteiras de grãos e, consequentemente, melhorar a eficiência da célula solar. Por conta disso, parte deste estudo é dedicada à investigação dos efeitos do tratamento de CdCl2 no tamanho dos grãos do CdTe e na diminuição da resistividade do mesmo. |