Determinación de las propiedades ópticas de las células solares con escáneres de oficina planos convencionales
Escaneo de ejemplo de (a) una celda solar de silicio de una línea de fabricación de 2020 y (b) una oblea multicristalina texturizada.
Un grupo de científicos de Australia ha investigado cómo se pueden utilizar los escáneres de superficie plana de consumo para controlar las propiedades ópticas de las células solares y ha descubierto que estos dispositivos pueden ofrecer resultados comparables a los de herramientas de gama alta utilizadas en la industria fotovoltaica para algunos tipos de células y obleas.
“Los escáneres de oficina de superficie plana están ampliamente disponibles, tienen costos típicos de cientos de dólares, brindan una alta resolución espacial e incluyen una fuente de luz blanca incorporada que permite mediciones en tres canales de colores diferentes”, dijeron investigadores de la Universidad de Macquarie y la Universidad de New York. Gales del Sur (UNSW). “Los escáneres de oficina han encontrado usos no deseados similares para monitorear la radiación, una variedad de aplicaciones de imágenes biomédicas y para monitorear las dimensiones físicas de los componentes”.
En su experimento, los investigadores utilizaron un escáner de sensor de imagen de contacto (CIS), que funciona casi en contacto directo con el objeto a escanear, para monitorear la variación espacial en la textura de las obleas multicristalinas y monocristalinas preparadas con diferentes condiciones de textura. Su rendimiento se comparó con el del sistema Loana, que se utiliza comúnmente en la industria solar ya nivel de investigación.
Los académicos tomaron medidas de varias obleas con diferentes texturas a través del escáner CIS y las compararon con mapas de reflexión realizados con un sistema Loana. “Se observó una buena correlación para todas las métricas de las obleas multicristalinas de diferentes texturas”, enfatizaron. "Esto es cierto tanto cuando se compara entre muestras como cuando se comparan datos espaciales en una sola muestra multicristalina".
Según ellos, estos resultados confirman que la tecnología de escáner de bajo costo es adecuada para monitorear dispositivos policristalinos, aunque no se extienden a las obleas monocristalinas. “El escáner no captura bien el reflejo de la textura piramidal aleatoria causada por el proceso de texturizado alcalino. Se cree que esto ocurre como resultado de los diferentes mecanismos físicos de formación de texturas y cómo esas texturas dispersan la luz”, afirmaron también, refiriéndose al monitoreo de los dispositivos monocristalinos.
“Se lograron tanto un buen acuerdo cualitativo como una correlación estadística entre el escáner y la herramienta industrial para las obleas isotrópicas multicristalinas”, concluyeron.
Presentaron sus hallazgos en el artículo"Determinación de las propiedades ópticas de las células solares mediante escáneres de bajo coste," pagspublicado en Scientific Reports. El grupo de investigación estuvo compuesto por cuatro científicos de la Universidad Macquarie y la UNSW.
