Fabricación de obleas
Transcript of Fabricación de obleas
![Page 1: Fabricación de obleas](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012320/559ea8cc1a28abc22e8b4711/html5/thumbnails/1.jpg)
Fabricación de celdas solares
Fabricación de celdas solares
andrés alanís
31 de marzo de 2013
andrés alanís Fabricación de celdas solares
![Page 2: Fabricación de obleas](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012320/559ea8cc1a28abc22e8b4711/html5/thumbnails/2.jpg)
Fabricación de celdas solares
1 Fabricación de obleas
2 Dopado de semiconductores
3 Depósito de películas delgadas
4 Formación de contactos eléctricos
andrés alanís Fabricación de celdas solares
![Page 3: Fabricación de obleas](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012320/559ea8cc1a28abc22e8b4711/html5/thumbnails/3.jpg)
Fabricación de celdas solares
Fabricación de obleas
andrés alanís Fabricación de celdas solares
![Page 4: Fabricación de obleas](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012320/559ea8cc1a28abc22e8b4711/html5/thumbnails/4.jpg)
Fabricación de celdas solares
Fabricación de obleas: Si, Ge, GaAs
Obtención de la materia primaen forma de sales, óxidos, etc.
Filtrado y re�nado del material:reducción del dióxido de silicio,se elimina el oxígeno, etc. Gradometalúrgico (MGS): 98% Si
Obtención del material en gradoelectrónico (EGS): 7N o99.99999% p-Si
Este EGS es usado para crecermaterial cristalino con unaorientación especí�ca (100) o(111)
andrés alanís Fabricación de celdas solares
![Page 5: Fabricación de obleas](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012320/559ea8cc1a28abc22e8b4711/html5/thumbnails/5.jpg)
Fabricación de celdas solares
Impurezas del silicio de grado metalúrgico (MGS)
El dióxido de silicio -contaminado con metales- se hornea enatmósfera de carbón a temperaturas entre 1500 -2000 oC.
andrés alanís Fabricación de celdas solares
![Page 6: Fabricación de obleas](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012320/559ea8cc1a28abc22e8b4711/html5/thumbnails/6.jpg)
Fabricación de celdas solares
Impurezas del silicio de grado electrónico (EGS)
Para separar al silicio (del Al, P, B, Fe, Cu y Au) se introduce HCl,y se calienta a temperaturas de 300 oC.
Se obtienen metales en forma de cloruros: FeCl3, AlCl3, etc.El paso �nal es agregar hidrógeno para separar al silicio (EGS o7N), para ello se emplean temperaturas de 1100 oC, durante variashoras.
andrés alanís Fabricación de celdas solares
![Page 7: Fabricación de obleas](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012320/559ea8cc1a28abc22e8b4711/html5/thumbnails/7.jpg)
Fabricación de celdas solares
Silicio de grado electrónico (EGS)
Para ello se utilzan cuartos limpios con sistemas de re-circulación ypuri�cación de aire.P.ej., en un cuarto limpio 'Clase 10' no se permiten más de 10partículas de diámetro d > 0.5 µm por ft3.
andrés alanís Fabricación de celdas solares
![Page 8: Fabricación de obleas](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012320/559ea8cc1a28abc22e8b4711/html5/thumbnails/8.jpg)
Fabricación de celdas solares
Silicio de grado solar (SGS)
Las celdas solares son más tolerantes a las impurezas, por elloexiste un grado intermedio de pureza: Silicio de grado solar
andrés alanís Fabricación de celdas solares
![Page 9: Fabricación de obleas](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012320/559ea8cc1a28abc22e8b4711/html5/thumbnails/9.jpg)
Fabricación de celdas solares
Silicio de grado solar (SGS)
Cambio en la e�ciencia en función de la concentración deimpurezas.
andrés alanís Fabricación de celdas solares
![Page 10: Fabricación de obleas](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012320/559ea8cc1a28abc22e8b4711/html5/thumbnails/10.jpg)
Fabricación de celdas solares
Proceso de fabricación de obleas: Si, Ge, GaAs, etc.
andrés alanís Fabricación de celdas solares
![Page 11: Fabricación de obleas](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012320/559ea8cc1a28abc22e8b4711/html5/thumbnails/11.jpg)
Fabricación de celdas solares
Fabricación de obleas: Método de 'Czochralski' (CZS)
andrés alanís Fabricación de celdas solares
![Page 12: Fabricación de obleas](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012320/559ea8cc1a28abc22e8b4711/html5/thumbnails/12.jpg)
Fabricación de celdas solares
Método de 'Czochralski'
Calentamiento mediante bobinas o barras de carbón.Los gradientes de temperatura se controlan de manera precisa.
andrés alanís Fabricación de celdas solares
![Page 13: Fabricación de obleas](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012320/559ea8cc1a28abc22e8b4711/html5/thumbnails/13.jpg)
Fabricación de celdas solares
Obtención del lingote de semiconductor
andrés alanís Fabricación de celdas solares
![Page 14: Fabricación de obleas](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012320/559ea8cc1a28abc22e8b4711/html5/thumbnails/14.jpg)
Fabricación de celdas solares
Obleas altamente puras y libres de defectos
Algunas muestras se someten a pruebas de rayos-x y utrasonidopara garantizar la calidad de las obleas.
andrés alanís Fabricación de celdas solares
![Page 15: Fabricación de obleas](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012320/559ea8cc1a28abc22e8b4711/html5/thumbnails/15.jpg)
Fabricación de celdas solares
Corte de obleas a partir del lingote
Obtención de obleas individuales.Corte mediante discos y/o hilos dediamante.
andrés alanís Fabricación de celdas solares
![Page 16: Fabricación de obleas](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012320/559ea8cc1a28abc22e8b4711/html5/thumbnails/16.jpg)
Fabricación de celdas solares
Pulido y redondeo de los bordes
Los bordes de la oblea se redondean y la super�cie se pule hastaobtener un 'acabado espejo'.
andrés alanís Fabricación de celdas solares
![Page 17: Fabricación de obleas](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012320/559ea8cc1a28abc22e8b4711/html5/thumbnails/17.jpg)
Fabricación de celdas solares
Pulido y redondeo de los bordes
andrés alanís Fabricación de celdas solares
![Page 18: Fabricación de obleas](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012320/559ea8cc1a28abc22e8b4711/html5/thumbnails/18.jpg)
Fabricación de celdas solares
Identi�cación de las obleas: zonas planas y muescas
andrés alanís Fabricación de celdas solares
![Page 19: Fabricación de obleas](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012320/559ea8cc1a28abc22e8b4711/html5/thumbnails/19.jpg)
Fabricación de celdas solares
Evolución del tamaño de las obleas
Para celdas solares lasobleas se cortan de formacuadrada.
andrés alanís Fabricación de celdas solares
![Page 20: Fabricación de obleas](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012320/559ea8cc1a28abc22e8b4711/html5/thumbnails/20.jpg)
Fabricación de celdas solares
Lingotes tipo N o P
Durante la obtención del lingote se añaden impurezas para obtenerel tipo y grado de conductividad deseados.
andrés alanís Fabricación de celdas solares
![Page 21: Fabricación de obleas](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012320/559ea8cc1a28abc22e8b4711/html5/thumbnails/21.jpg)
Fabricación de celdas solares
Propiedades físicas y eléctricas de las obleas
andrés alanís Fabricación de celdas solares
![Page 22: Fabricación de obleas](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012320/559ea8cc1a28abc22e8b4711/html5/thumbnails/22.jpg)
Fabricación de celdas solares
¾Cuál oblea elegimos?
¾Qué tipo de conductividad, N o P?,¾altamente resistiva o altamente conductiva?
andrés alanís Fabricación de celdas solares