Cèl·lula solar d'unió Schottky
En una cèl·lula solar bàsica d'unió Schottky (barrera de Schottky), una interfície entre un metall i un semiconductor proporciona la flexió de la banda necessària per a la separació de càrrega.[1] Les cèl·lules solars tradicionals es componen de capes de semiconductors de tipus p i de tipus n intercalades entre si, formant la font de tensió incorporada (una unió pn).[2] A causa dels diferents nivells d'energia entre el nivell de Fermi del metall i la banda de conducció del semiconductor, es crea una diferència de potencial brusca, en lloc de la transició de banda suau observada a través d'una unió pn en una cèl·lula solar estàndard, i aquesta és una barrera d'alçada Schottky.[3] Encara que és vulnerable a taxes més altes d'emissió termoiònica, la fabricació de cèl·lules solars de barrera Schottky demostra ser rendible i escalable industrialment.[4]
No obstant això, la investigació ha demostrat que les capes fines aïllants entre metall i semiconductors milloren el rendiment de les cèl·lules solars, generant interès en les cèl·lules solars d'unió Schottky de metall-aïllant-semiconductor. Una capa aïllant prima, com el diòxid de silici, pot reduir les taxes de recombinació de parells d'electrons-forat i el corrent fosc, permetent que els portadors minoritaris puguin fer un túnel a través d'aquesta capa.[5]
La unió Schottky és un intent d'augmentar l'eficiència de les cèl·lules solars mitjançant la introducció d'un nivell d'energia d'impureses a la banda bretxa. Aquesta impuresa pot absorbir més fotons d'energia més baixa, la qual cosa millora l'eficiència de conversió d'energia de la cèl·lula.[6] Aquest tipus de cèl·lules solars permeten atrapar la llum millorada i un transport de portadors més ràpid en comparació amb les cèl·lules fotovoltaiques més convencionals.[7]
Les cèl·lules solars d'unió Schottky es poden construir utilitzant molts tipus de materials diferents: Selenur de cadmi, Òxid de níquel, Arseniur de gal·li.
Referències
[modifica]- ↑ Tung, Raymond T. Applied Physics Reviews, 1, 1, 2014, pàg. 011304. Bibcode: 2014ApPRv...1a1304T. DOI: 10.1063/1.4858400 [Consulta: free].
- ↑ Partain, Larry. Solar Cells and Their Applications (en anglès). Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., 2010.
- ↑ Landsberg, P.T.; Klimpe, C. Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences, 354, 1676, 1977, pàg. 101–118. DOI: 10.1098/rspa.1977.0058.
- ↑ Srivatava, S.; etal Physica Status Solidi A, 58, 2, 1980, pàg. 343–348. Bibcode: 1980PSSAR..58..343S. DOI: 10.1002/pssa.2210580203.
- ↑ Pulfrey, David L. IEEE Transactions on Electron Devices, 25, 11, 1978, pàg. 1308–1317. Bibcode: 1978ITED...25.1308P. DOI: 10.1109/t-ed.1978.19271.
- ↑ Luque, Antonio; Martí, Antonio Physical Review Letters, 78, 26, 1997, pàg. 5014–5017. Bibcode: 1997PhRvL..78.5014L. DOI: 10.1103/physrevlett.78.5014.
- ↑ Fan, Guifeng; Zhu, Hongwei; Wang, Kunlin; Wei, Jinquan; Li, Xinming ACS Applied Materials & Interfaces, 3, 3, 2011, pàg. 721–725. DOI: 10.1021/am1010354. PMID: 21323376.