Estudios de daño por radiación con protones de 10 MeV en celdas solares de silicio cristalino utilizando el acelerador TANDAR

Abstract

Se desarrolló un montaje experimental que permitió medir in situ la degradación de celdas solares de silicio monocristalino elaboradas en el Grupo Energía Solar, irradiadas con protones de 10 MeV y fluencias entre 10⁸ y 10¹³ p/cm², utilizando un haz externo del acelerador TANDAR de la CNEA. Dicho montaje permitió observar la degradación de las características eléctricas de las celdas, determinándose la corriente de cortocircuito, la tensión a circuito abierto y el factor de forma entre irradiaciones mediante la medición de la curva característica corriente-tensión. Asimismo, se realizaron simulaciones teóricas con el fin de verificar la relación entre la variación de los parámetros eléctricos y el deterioro de la vida media de los portadores minoritarios en la base, la cual se ve afectada directamente en este tipo de ensayo.An experimental facility was developed to measure in situ the degradation of crystalline silicon solar cells fabricated by the Solar Energy Group. The cells were irradiated with 10MeV protons and fluences between 10⁸ y 10¹³ p/cm², using an external beam of the linear tandem accelerator TANDAR, at CNEA. This facility allowed to observe the degradation of the electrical characteristics of the cells, by determining the short circuit current, the open circuit voltage and the fill factor after each irradiation, by measuring the current-voltage characteristic curve. Furthermore, theoretical simulations were performed to establish the relation between the variation of the electrical parameters and the degradation of the lifetime of minority carriers in the base, which is directly affected by the irradiation.