You are here

Recombinación Superficial

Información general

  1. En áreas de defectos, como en la superficie de las células solares, donde se interrumpe la red, la recombinación es muy alta.
  2. La recombinación superficial es alta en las células solares, pero puede ser limitada.
  3. La comprensión de los impactos y las formas de limitar la recombinación superficial conduce a mejores y más robustos diseños de células solares.

Cualquier defecto o impureza dentro o en la superficie del semiconductor promueve la recombinación. Puesto que la superficie de la célula solar representa una grave alteración de la red cristalina, las superficies de la célula solar son, particularmente, un sitio de alta recombinación. La alta tasa de recombinación en la proximidad de una superficie merma esta región de portadores minoritarios. Como se explica en la Pàgina de Difusíon, una región de baja concentración de portadores causa el flujo de portadores a esta región desde regiones circundantes, de concentración más altas. Por lo tanto, la tasa de recombinación superficial está limitada por la velocidad a la que los portadores minoritarios se mueven hacia la superficie. Un parámetro llamado "velocidad de recombinación superficial", en unidades de cm/sec, se utiliza para especificar la recombinación en una superficie. En una superficie sin recombinación, el movimiento de los portadores hacia la superficie es cero, y por lo tanto la velocidad de recombinación superficial es cero. En una superficie con recombinación infinitamente rápida, el movimiento de los portadores hacia esta superficie está limitada por la velocidad máxima que pueden alcanzar, y para la mayoría de los semiconductores es del orden de 1 x 107 cm/sec.

Los enlaces colgantes en la superficie del semiconductor provocan una alta tasa local de recombinación.

Los defectos en una superficie de un semiconductor son causados ​​por la interrupción de la periodicidad de la red cristalina, lo que provoca enlaces colgantes en la superficie del semiconductor. La reducción del número de enlaces colgantes, y por tanto la recombinación de superficie, se consigue mediante el crecimiento de una capa en la parte superior de la superficie del semiconductor que ate algunos de estos enlaces colgantes. Esta reducción de enlaces colgantes es conocido como pasivación de la superficie.

 

 

La respuesta a la pregunta "¿Por qué al limitar la recombinación superficial se obtienen tiempos de vidas más duraderos en las células?" es la siguiente:

El tiempo de vida del material depende de la concentración de portadores minoritarios. Limitar la recombinación de superficies puede disminuir la velocidad a la que los portadores minoritarios se eliminan. Si la tasa de eliminación de portadores minoritarios se limita, el tiempo de vida del material puede ampliarse.