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CARATTERIZZAZIONI DI CELLE SOLARI A MULTI-GIUNZIONE

Si prevede come prima fase la modifica di un apparecchio compatto di misura della risposta spettrale tramite LED - sviluppato in precedenza per la caratterizzazione in-situ di celle a singola giunzione di silicio – per la caratterizzazione di celle solari a multi-giunzione.Nella seconda fase si prevede la messa a punto di una stazione per la misurazione dell’elettroluminescenza compatta, idonea all’inserimento in una piccola camera climatica.Considerato che l’emissione della cella “bottom” di germanio è più debole e necessita un rivelatore ad indio-gallio-arsenico (InGaAs), si sperimenterà la possibilità di impiegare una fibra ottica e un fotorivelatore ultrasensibile dotato di un sistems di raffredamento tramite cella Peltier. Molto importante nello sviluppo di celle a multi-giunzione è inoltre il comportamento ad alta temperatura [3], visto che le celle vengono in generale impiegate in sistemi di concentrazione del sole con una notevole potenza elettrica da dissipare. La determinazione del profilo di temperatura all’interno di una cella a multi-giunzione è di grande interesse per la comprensione ed ottimizzazione di tali celle. Anche in questo caso, la misurazione della elettroluminescenza può essere usata per la determinazione della temperatura interna delle singole giunzioni.Perció la terza fase consisterà nella caratterizzazione di celle a multi-giunzione in-situ, in un ambiente a temperatura variabile, con misurazione della elettroluminescenza e della risposta spettrale. Le celle a multi-giunzione trovano anche impiego in applicazioni spaziali [4], dove il degrado dovuto a raggi cosmici è notevole. Le particelle principali presenti nello spazio sono protoni e particelle alpha. In particolare, la sottocella di Germanio potrebbe essere molto sensibile all’irraggiamento con radiazioni cosmiche, dato anche l’elevato spessore di questo tipo di sottocella.Si prevede di sviluppare una collaborazione con l’Istituto HZB di Berlino (Germania) per la realizzazione di una campagna di irradiazione di celle a concentrazione con protoni ad energia di 65MeV. Tale energia permette la generazione di un profilo di difetti costante in tutta la cella a multi-giunzione.Poiché si ipotizza un maggiore degrado nella cella “bottom” di Germanio della classica cella a multi-giunzione con 3 giunzioni in serie, si prevede, in una prima fase della campagna d’irragiamento, l’investigazione di semplici substrati di Germanio, che verranno in seguito caratterizzati tramite la misurazione della fotoluminescenza, utilizzando attrezzature presenti nel nostro laboratorio presso l’Università di Salerno.[3]A. Braun, B. Hirsch, A. Vossier, E. A. Katz, and J. M. Gordon, Proc. of the 12th Photovoltaic Specialist Conference, (2011), p.1688[4]M. Zazoui, M. Mbarki, A. Aldin, A. Zin, J.C. Bourgoin, O. Gilard and G. Strobl, J. Appl. Phys., vol.93, (2003), p. 5080