Prototipo de dopaje por magnetrón, con tecnología de pulverización catódica, para la creación de celdas solares fotovoltaicas

Abstract

El consumo de energía eléctrica en el planeta crece de forma inconmensurable cada día, las formas tradicionales de generar energía no son suficientes, por eso es necesario la inserción de nuevas fuentes de energía. Las energías renovables toman fuerza cada día, en especial la energía proveniente de celdas solares fotovoltaicas que captan los fotones provenientes del sol y las convierten en energía eléctrica. Para la fabricación de este tipo de tecnología se utilizan equipos de dopaje especializados que crean capas conductoras de electricidad sobre superficies cristalinas, por eso la implementación de un equipo de dopaje por magnetrón es primordial en este avance.

El presente proyecto describe el diseño e implementación de un prototipo de dopaje por magnetrón, con tecnología de pulverización catódica, para la generación plasma pulsado, que crea una película conductora de electricidad sobre una lámina de vidrio.

Para la generación de plasma se utiliza una fuente de corriente continua controlada de 1000[W] de potencia, la misma que permite transformar el voltaje de la red eléctrica de 160[V] a voltajes en un rango de 1000[V] a 4000[V], que en condiciones de vacío absoluto creado por una bomba con una capacidad de absorción de 5CFM (Pies Cúbicos por Minuto), dentro de una cúpula de cristal/borosilicato y con la ayuda de un magnetrón que hace girar los campos electromagnéticos, produce el gas plasma necesario para el dopaje.

Además cuenta con una fuente conmutada de corriente continua que genera pulsos en el núcleo de hierro ferrita que hace resonar la bobina secundaria de un Flyback, a una frecuencia de 14K [Hz], produciendo un voltaje de 15000[V] y una corriente de 90m [A], en estas condiciones se ioniza todo el interior de la cúpula de cristal, ésto permite el libre tránsito de electrones, que transitan desde el ánodo hacía el cátodo, ubicado en el interior del magnetrón