Estudio de propiedades ópticas de células solares con microtextura

Resumen

Dos de las opciones barajadas actualmente para reducir el coste de los módulos fotovoltaicos consisten en disminuir el espesor de las células solares de silicio cristalino o en utilizar sustratos de silicio multi o policristalino. Respecto al diseño óptico, la adopción de este tipo de soluciones comporta una reducción de los tamaños característicos de las texturas (del mismo orden ahora que la longitud de onda de la luz). Se hace necesario en este caso recurrir a técnicas basadas en la resolución de la ecuación de onda, algunas de las cuales se revisan en primer lugar. A continuación se estudian diferentes estructuras que favorecen el confinamiento de luz en células delgadas. En particular, se analiza la influencia de los tamaños de los detalles de las texturas triangulares bidimensionales en su respuesta óptica. A este respecto se concluye que: (1) la reflectividad no necesariamente es mayor que la que predice la Óptica Geométrica para cierto rango de tamaños en el caso de las texturas alcalinas; (2) dentro de este rango es posible el confinamiento; (3) la reducción de la corriente de cortocircuito está determinada principalmente por la relación profundidad/periodo en texturas con perfil triangular. También se estudia bajo qué condiciones pueden ser comparables los rendimientos de las células delgadas con textura posterior a los de las células convencionales. En el caso de materiales de baja calidad se alcanzarán rendimientos aceptables debido al confinamiento introducido por la cara posterior a condición de que ésta última se haya pasivado. Finalmente se observa que un relieve en diente de sierra grabado en la cara posterior presenta alta capacidad de confinamiento si el medio de salida es aire, y además mayor que si fuera aluminio.