Engenharia Elétrica

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Estudo de diodos PIN fabricados em substratos SOI operando como células solares
(2018) Silva, F. O. S.
O trabalho apresentado demonstra o uso de diodos PIN fabricados no substrato de lâminas de tecnologia SOI, operando como células solares, visando à conversão de energia solar em eletricidade. A implementação de tais dispositivos no substrato das lâminas tem como objetivo a construção de sistemas autônomos, em que os diodos PIN possam prover energia suficiente para os circuitos na parte ativa da lâmina. O foco da pesquisa atual sobre o dispositivo acima mencionado consiste na relação do comprimento de sua região com dopagem intrínseca com os resultados em termos de rendimento e fator de forma, dados fundamentais na caracterização de uma célula solar. A célula apresentada aqui demonstra resultados com rendimento variando entre 7 e 8% e fator de forma com média da ordem de 80%. A princípio foram utilizados dispositivos PIN sem porta e foram feitas simulações com a ferramenta Sentaurus com fonte de luz monocromática e um espectro solar completo em seguida. Na sequência, foi implementada uma porta à estrutura do dispositivo e aplicada, a esta, diferentes polarizações (0 e 5 V) para comparar seus resultados aos dos dispositivos sem porta. Por fim, foram consideradas diferentes temperaturas de operação, visando obter resultados mais próximos das situações reais de funcionamento.