Simulación, caracterización y fabricación de celdas solares de CdTe/CdS usando CSS y CBD

Abstract

Las celdas solares basadas en CdTe/CdS están entre los dispositivos fotovoltaicos más prometedores por su alto valor teórico de conversión de energía de 29%. En este trabajo se hicieron depósitos de películas delgadas de CdTe y CdS sobre un sustrato de óxido de estaño dopado con flúor (FTO) con una activación en CdCl2. La película delgada de CdS fue depositada mediante el método de baño químico (CBD) y la película de CdTe se depositó mediante el método de sublimación en espacio cercano (CSS). Las muestras fueron sometidas a una activación de CdCl2 con el objetivo de mejorar la microestructura de las películas delgadas y se analizaron mediante difracción de rayos X (XRD), asimismo se probó si estos dispositivos son capaces de generar corriente al ser expuestos a la luz. Se hicieron diferentes configuraciones de deposición de las películas delgadas y se estableció un diseño para la creación de celdas de Cds/CdTe. En este trabajo también se crearon modelos virtuales de las celdas unitarias de CdTe y CdS y se simuló la estructura de bandas y la densidad de estados de ambos compuestos semiconductores utilizando el software Materials Studio 4.4 obteniendo resultados muy parecidos a los reportados en la literatura. Finalmente, durante el trabajo, se analizó el funcionamiento del reactor de sublimación en espacio cercano y se le hicieron algunas adecuaciones que permitieron utilizarlo dentro del Laboratorio de Energías Alternas de la Universidad Autónoma de Zacatecas.