Tratamiento de óxidos conductores transparentes por procesos láser para el desarrollo de células fotovoltaicas de silicio

El objetivo de este trabajo es el estudio de la interacción entre pulsos laser de 355 nm, 532 nm y 1064 nm de longitud de onda y nanosegundos de duración con láminas delgadas de tres óxidos conductores transparentes distintos: óxido de indio dopado con estaño (ITO), óxido de zinc dopado con aluminio (AZO), y óxido de estaño dopado con flúor (FTO). Para ello se comienza por el estudio de la relación entre los efectos generados sobre la superficie de las láminas por un único pulso laser y la energía de dicho pulso. Los diferentes cráteres obtenidos se han clasificado por su morfología y, mediante cálculos de la temperatura alcanzada por el material durante la irradiación láser, se concluye que el mecanismo absorción de energía y traspaso de la misma a la red cristalina del material es el mismo en todos los casos. La diferencia observada entre las profundidades de los de cráteres obtenidos experimentalmente y las estimadas mediante cálculos se ha asociado al apantallamiento de la luz incidente por especies expulsadas desde la superficie. Posteriormente se muestra el estudio de los efectos producidos con varios pulsos laser consecutivos, tanto al irradiar un mismo punto de la lámina como durante el proceso de desplazar el haz láser a una velocidad constante. Al igual al utilizar un único pulso, para que comience la ablación del material es necesario superar una fluencia mínima. Una vez que la ablación ha comenzado la profundidad del cráter obtenido sólo depende de un coeficiente de absorción efectivo, siendo el ritmo de ablación por pulso constante. Estas observaciones han permitido obtener una expresión para la profundidad de un surco obtenido durante un proceso de pulsos solapados. Dicha expresión se ha comprobado experimentalmente en los tres materiales con muy buenos resultados. Se incluye aquí un estudio en FTO de surcos P1 para la unión en serie de células en un módulo fotovoltaico de lámina delgada. Se han utilizado pulsos de 355 nm, 532 nm y1064 nm y dos geometr