Estudio de aleación CU-SE para optimizar capas CIGS para desarrollo de celdas solares por el método de co-evaporación

Abstract

Las celdas solares son dispositivos optoelectrónicos que han evolucionado progresivamente desde la década de los 70’s hasta la actualidad, dando lugar a diferentes generaciones de celdas solares, debido al desarrollo de nuevos materiales y/o técnicas de fabricación utilizadas. Actualmente los módulos comerciales a base de celdas CIGS se fabrican empleando principalmente dos técnicas de depósito, co-evaporación y selenización. El modelado computacional de las celdas solares permite visualizar diversos parámetros de interés como: la estructura cristalina, propiedades eléctricas, ancho de bandas, profundidad de unión, concentración de portadores, y observar el efecto de la variación de los parámetros en el desempeño de la celda, con la ventaja de no requerir realizar los experimentos. Lo que representa una ventaja desde el punto de vista económico y de inversión del tiempo. De manera general, se compara el resultado de las modelaciones computacionales con datos experimentales para tener una mejor comprensión de los fenómenos que suceden durante el proceso experimental, fenómenos originados durante la fabricación y funcionamiento de una celda fotovoltaica. La finalidad es implementar las mejoras, obtenidas de la modelación, en el método de fabricación de celdas solare para el mejorar el desempeño de las celdas fotovoltaicas. En este trabajo se estudian las propiedades estructurales de una celda CIGS a nivel atómico, con la finalidad de modelar el depósito elemental de Cu-Se mediante modelado de dinámica molecular, utilizando el software LAMMPS, contribuyendo así a la línea de investigación generada con el apoyo del proyecto Ciencia de Frontera “Estudio del fenómeno de crecimiento de heteroestructuras III-N a escala atómica para lograr fase cúbica” de CONACYT.