Determinando as propriedades ópticas das células solares com scanners convencionais de escritório
Exemplo de varredura de (a) uma célula solar de silício de uma linha de fabricação de 2020 e (b) wafer multicristalino texturizado.
Um grupo de cientistas da Austrália investigou como os scanners de mesa podem ser usados para monitorar as propriedades ópticas das células solares e descobriram que esses dispositivos podem oferecer resultados comparáveis aos de ferramentas de ponta usadas na indústria fotovoltaica para alguns tipos de células e wafers.
“Os scanners de escritório de mesa estão amplamente disponíveis, têm custos típicos na casa das centenas de dólares, fornecem alta resolução espacial e incluem uma fonte de luz branca integrada que permite medições em três canais de cores diferentes”, disseram pesquisadores da Universidade Macquarie e da Universidade de New York. Gales do Sul (UNSW). “Os scanners de escritório encontraram usos não intencionais semelhantes para monitorar a radiação, uma variedade de aplicativos de imagem biomédica e para monitorar as dimensões físicas dos componentes.”
Em seu experimento, os pesquisadores usaram um scanner Contact Image Sensor (CIS), que funciona quase em contato direto com o objeto a ser escaneado, para monitorar a variação espacial na textura de wafers multicristalino e monocristalino preparados com condições de textura variadas. Seu desempenho foi comparado ao do sistema Loana, que é comumente utilizado na indústria solar e em nível de pesquisa.
Os acadêmicos fizeram medições de vários wafers com texturas variadas por meio do scanner CIS e as compararam com mapas de reflexão realizados com um sistema Loana. “Uma boa correlação foi observada para todas as métricas para as pastilhas multicristalinas de texturas variadas”, enfatizaram. “Isso é verdade tanto na comparação entre amostras quanto na comparação de dados espaciais em uma única amostra multicristalina.”
Segundo eles, esses resultados confirmam que a tecnologia de scanner de baixo custo é adequada para monitorar dispositivos policristalinos, embora não se estenda a wafers monocristalinos. “O reflexo da textura aleatória da pirâmide causada pelo processo de texturização alcalina não é bem capturado pelo scanner. Acredita-se que isso ocorra como resultado dos diferentes mecanismos físicos de formação de texturas e como essas texturas espalham a luz”, afirmaram, referindo-se ao monitoramento dos dispositivos monocristalinos.
“Tanto a boa concordância qualitativa quanto a correlação estatística foram alcançadas entre o scanner e a ferramenta da indústria para as pastilhas multicristalinas isotrópicas”, concluíram.
Eles apresentaram suas descobertas no jornal"Determinando as propriedades ópticas de células solares usando scanners de baixo custo”publicado em Relatórios Científicos. O grupo de pesquisa foi composto por quatro cientistas da Macquarie University e UNSW.
