Fabricação e caracterização de bicamadas transparentes e condutoras de ZnO/Zno

Abstract

Este trabalho envolveu a fabricação de bicamadas de ZnO/ZnO:Al com alta transmitância e baixa resistividade elétrica, para serem usadas como eletrodos em células solares flexíveis de CdS/CdTe. A primeira camada foi de ZnO:Al com baixa resistividade, para aumentar a coleta de corrente, já a segunda camada, mais fina, foi de ZnO, com maior resistividade, para minimizar a corrente de fuga através de junções CdTe/ZnO:Al indesejáveis. Para obter os filmes de ZnO:Al e ZnO, foi utilizada a técnica de pulverização catódica com rádio frequência assistida por um campo magnético constante. Os filmes foram depositados em substratos flexíveis de poliimida, da DuPontTM , comercialmente conhecidos por Kapton® . Foi investigado o efeito da potência de deposição nas propriedades ópticas, elétricas e estruturais do ZnO:Al. Posteriormente, foi analisada a influência da espessura das camadas nas propriedades elétricas e óticas. Valores de resistência de folha de 8Ω/sq e de transmitância de 75% na faixa do visível foram encontrados em filmes de ZnO:Al depositados em substratos de Kapton®CS. As bicamadas foram obtidas com a deposição de uma fina camada de ZnO sobre o ZnO:Al. Elas também apresentaram baixos valores de resistência de folha, demostrando que a inserção de uma fina camada de ZnO não impediu que a corrente fluísse majoritariamente pelo ZnO:Al. A transmitância não sofreu alterações significantes devido à inserção da camada de ZnO. Células solares utilizando a bicamada de ZnO/ZnO:Al em substratos de Kapton®HN foram produzidas, mas apresentaram valores de eficiência muito baixos. Porém, essa baixa eficiência não foi limitada pela bicamada. Sendo assim, a bicamada de ZnO/ZnO:Al é adequada para aplicação como contato frontal em células solares fotovoltaicas.