Este laboratorio tiene entre sus objetivos:
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Evaluación eléctrica, óptica y estructural de materiales.
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Caracterización y diagnóstico de células fotovoltaicas.
Las técnicas utilizadas en estos análisis permiten no solo una caracterización integral del dispositivo desde el punto de vista del funcionamiento enfrentado a la radiación solar, sino también la posibilidad de ir evaluando las etapas intermedias del proceso de fabricación, con el objetivo de lograr el óptimo rendimiento de las células. Para ello el laboratorio cuenta con:
- Simulador solar de células
- Análisis de respuesta espectral
- Elipsometría espectral
- DLTS, PCD, LBIC, Reflectancia
- SEM-EDX
- Termografía por Lock-in
El conocimiento de las técnicas y la capacidad de interpretación de los resultados permiten al LCMC definir un “protocolo para evaluación de células fotovoltaicas” que da información sobre rendimientos, debilidades y áreas de mejora.
El Laboratorio de Procesos de Producción de Células está dotado con un equipamiento que es capaz de reproducir todas las fases de fabricación de células fotovoltaicas basadas en Silicio, tanto en oblea, como en lámina delgada. Sus ventajas competitivas de actuación son:
- Versatilidad para reproducir los distintos procesos: dopado, ataque químico, capa antirreflectante, metalización, transferencia de patrones, etc
- Posibilidad de determinación de parámetros críticos y condiciones óptimas de cada uno de los procesos individuales
- Capacidad para la investigación en nuevos materiales de silicio para aplicaciones FV
- Metodología para el estudio de las propiedades mecánicas de obleas finas de silicio
El equipamiento de este laboratorio permite trabajar en tamaños de oblea de hasta 15cm x 15cm, mono y multicristalina, y las técnicas de caracterización se pueden aplicar a estos tamaños, de manera que no es preciso destruir la muestra para su análisis. En técnicas de lámina delgada los tamaños de utilización son 15cm x 15cm, con algunos procesos en 20cm x 30cm.
Un resultado del desarrollo de conocimiento que se realiza en el LPPC, es la posibilidad de ofrecer los siguientes servicios:
- Análisis de procesos de fabricación
- Reproducción de procesos en Laboratorio
- Mejora en costos y calidad de los procesos
- Asesoría técnica en la implantación de líneas de producción: análisis de costos y alternativas
- Generación de material absorbente de bajo coste para células fotovoltaicas
- Desarrollo de nuevas tecnologías de fabricación de células
Las instalaciones de que dispone el laboratorio incluye, entre otros, equipamiento para:
- Difusión, LPCVD
- RTP (Rapid Thermal Processing)
- Banco para ataques químicos
- RIE
- PECVD
- PVD (metales y OCT)
- Xerigrafía
- Fotolitografía e inspección
Y las correspondientes técnicas de control de parámetros críticos de los procesos (espesor, resistencia de película, índice de refracción…).
Como apoyo a los procesos de producción de células fotovoltaicas a partir de oblea, el laboratorio también posee equipamiento, diseñado internamente, para evaluación de características mecánicas de las obleas dependiendo de sus condiciones de proceso o espesor.
Los resultados experimentales en todos los casos son contrastados y en algunos planificados a partir de aplicaciones de software para simulación de dispositivos o condiciones mecánicas.
