Científicos japoneses desarrollan el método ZHR para mejorar la fabricación de silicio monocristalino de película delgada

Un grupo de investigación del Instituto Tecnológico de Tokio en Japón y la Universidad de Waseda han desarrollado una nueva tecnología para la producción de células solares monocristalinas de película delgada que podría reducir significativamente los costes de producción en masa, manteniendo altos niveles de eficiencia de las células.

Los científicos afirman que fueron capaces de desarrollar lo que llaman silicio monocristalino de película delgada de alta calidad, que tiene un espesor de aproximadamente 10 μm y una densidad de defectos de cristal reducida. La densidad del silicio, según afirman adicionalmente, se redujo al nivel de la oblea de silicio a una tasa de crecimiento que es más de 10 veces mayor que la lograda previamente.

Este resultado, explica el equipo de investigación, se obtuvo al alisar la superficie a una rugosidad de 0,2 a 0,3 nm a través de un método de recristalización con calentamiento de zona (método ZHR). El substrato resultante se usó luego para un crecimiento a alta velocidad para crear una película delgada monocristalina con alta calidad de cristal. “La película crecida se puede despegar fácilmente utilizando la capa de Si porosa de doble capa, y el sustrato se puede reutilizar o usar como fuente de evaporación para el crecimiento de película delgada, lo que reduce en gran medida la pérdida de material”, añadieron los investigadores.

Según los científicos, el proceso también mostró que una rugosidad superficial en el rango de solo 0,1-0,2 nm tiene un impacto importante en la formación de defectos en los cristales, datos interesantes para el mecanismo de crecimiento de cristales.

“También consideraremos el uso de estas películas delgadas de Si como células de fondo de bajo costo en células solares de tipo tándem con una eficiencia de más del 30 %”, afirmaron los científicos japoneses en su declaración.