Tesis Doctoral: MODELADO Y FABRICACION DE CELULAS FOTOVOLTAICAS DE GASB. APLICACION A SISTEMAS TERMOFOTOVOLTAICOS

Título: MODELADO Y FABRICACION DE CELULAS FOTOVOLTAICAS DE GASB. APLICACION A SISTEMAS TERMOFOTOVOLTAICOS
Autor: MARTIN MARTIN DIEGO
Universidad: POLITÉCNICA DE MADRID
Departamento: TECNOLOGIAS DE LA INFORMACION Y LAS COMUNICACIONES
Fecha de Lectura: 25/06/2004
Dirección:
ALGORA DEL VALLE CARLOS (Director)
Tribunal:
LUQUE LOPEZ ANTONIO (presidente)
SALA PANO GABRIEL (secretario)
DIEGUEZ DELGADO ERNESTO (vocal)
THEODOROU GEORGIA (vocal)
KHVOSTIKOV VLADIMIR (vocal)
Localización: E.T.S.I. TELECOMUNICACION
Resumen:
Esta Tesis Doctoral se centra en el modelado y fabricación de células fotovoltaicas
de Antimoniuro de Galio (GaSb), para su uso en sistemas de conversión fotovoltaica
de radiación térmica en energía eléctrica (sistemas termofotovoltaicos),
constituyendo una investigación pionera en España. Inicialmente se aborda
el modelado, simulación y optimización de los dispositivos, que están basados
en una unión p/n con un perfil de dopaje de Zn gradual en el emisor. Se
incluye análisis comparativo de los parámetros físicos de GaSb necesarios
para alimentar los modelos descritos, tras lo que se determina la configuración
óptima de las células (dopajes, espesores, perfiles de difusión, diseño
de la malla de metalización, etc.). Posteriormente se describe la rutina
de fabricación completa de las células, analizando detalladamente los procesos
más novedosos, como la propia difusión de Zn en GaSb, la oxidación anódica
del semiconductor (necesaria para decapar el emisor difundido) o los contactos
eléctricos. Se presentan las tandas de dispositivos y la caracterización
de las células fabricadas, realizando una comparación de los resultados
experimentales obtenidos y las predicciones teóricas de los modelos desarrollados,
con la que se validan estos últimos. Finalmente, se describen los prototipos
de sistemas termofotovoltaicos diseñados y fabricados, la mayor parte de
ellos para su aplicación en el autoabastecimiento eléctrico de electrodomésticos
a gas.