Se ofrece tema y lugar de trabajo para solicitar: BECA TIPO I DE CONICET
para realizar Doctorados en Física o Tecnología Química a partir de abril de 2014

Celdas solares de silicio cristalino en lámina delgada: fabricación y caracterización.

El alza sostenida en los precios del petróleo crudo y el gas natural demuestra la necesidad de desarrollar fuentes renovables de energía, tales que en el transcurso del tiempo puedan sustituir significativamente a las no renovables.

Se recibirán candidaturas hasta el 31 de Mayo de 2013.

La energía solar es la fuente de energía renovable más abundante, y la tecnología fotovoltaica ya ha alcanzado nivel industrial probando su confiabilidad, durabilidad, y efectos no-contaminantes. Resta aún un largo camino para mejorar la competitividad en costos relativos, comparados con las fuentes no renovables de energía basadas en los hidrocarburos.

El mercado mundial de la energía solar fotovoltaica ha crecido durante los últimos años a un ritmo del
25% anual. Aún cuando las celdas de silicio cristalino todavía dominan el mercado, se espera que una parte cada vez mayor sea ocupada por las tecnologías de película delgada, entre ellas la del silicio en película delgada.

Este material tiene la ventaja de poder depositarse con procesos de baja temperatura y sobre grandes áreas, propiedades claramente interesantes desde un punto de vista económico ya que darían lugar a bajos costos y una alta producción.

Esta beca se enmarca dentro de un proyecto general cuyo objetivo a largo plazo es la obtención de una
celda solar de película delgada como fuente renovable de energía. Dentro de este contexto, el objetivo específico será la producción y estudio de láminas delgadas de silicio policristalino, obtenidas por dos caminos posibles.

Uno de ellos es la deposición del material amorfo y su posterior cristalización con procesos de baja temperatura. Para la obtención del material amorfo se cuenta también con dos alternativas: el método de plasma-CVD, que da lugar a un material con un alto contenido de hidrógeno, o el método de sputtering, que da un material libre de hidrógeno.

El estudio de las diferencias entre la cristalización de ambos materiales será uno de los temas de
trabajo durante esta beca. El otro camino es la deposición del material policristalino por procesos de CVD
térmico. En todos los casos se buscará obtener un material con una baja densidad de defectos, que no introduzca pérdidas de portadores por recombinación. Una parte importante de esta beca la constituye el desarrollo de nuevos métodos de caracterización de materiales, o el perfeccionamiento de métodos ya existentes.

Se prestará especial atención a los métodos basados en hacer interferir dos haces de luz para crear una red fotogenerada de portadores. Una vez optimizadas las propiedades estructurales, ópticas y eléctricas del material, se procederá a fabricar celdas solares de película delgada.

Para ello se depositará sobre un sustrato de vidrio un óxido transparente y conductor que actúe como contacto frontal, y las capas de silicio dopadas tipo n y tipo p que conforman la juntura. Las celdas serán caracterizadas a través de la medición de su curva característica corrientetensión y su respuesta espectral. A partir de estas mediciones, se procederá a optimizar los espesores de cada capa y las interfases entre ellas.

Para la ejecución de este plan se cuenta con recursos provenientes de proyectos de CONICET, de la ANPCyT y de la Universidad Nacional del Litoral. Existen convenios de colaboración para intercambio de investigadores y becarios con grupos de Francia y de Alemania. Se dispone de laboratorios equipados con el instrumental necesario para implementar nuevos métodos de caracterización de materiales. Dependiendo de la predilección del becario, se profundizará el estudio de uno u otro tema dentro del plan de trabajo.
Contacto: Dr. Javier SCHMIDT
Investigador Independiente (CONICET)
Profesor Adjunto (UNL)

INTEC – Güemes 3450
S3000GLN Santa Fe
jschmidt@intec.unl.edu.ar

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