{rfName}
Pr

Llicència i ús

Citacions

Altmetrics

Impacte en els Objectius de Desenvolupament Sostenible (ODS)

Anàlisi d'autories institucional

Del Cañizo C.Autor o coautorFuertes Marrón D.Autor o coautorDasilva Villanueva N.Autor o coautorCaballero L.j.Autor o coautor

Compartir

19 dedesembre de 2024
Publicacions
>
Review
No

Production of upgraded metallurgical-grade silicon for a low-cost, high-efficiency, and reliable PV technology

Publicat a:Frontiers In Photonics. 5 - 2024-01-01 5(), DOI: 10.3389/fphot.2024.1331030

Autors: Míguez Novoa JM; Hoffmann V; Forniés E; Mendez L; Tojeiro M; Ruiz F; Funes M; del Cañizo C; Fuertes Marrón D; Dasilva Villanueva N; Caballero LJ; Arıkan B; Turan R; Canar HH; Sánchez Plaza G

Afiliacions

Aurinka PV Group; Rivas-Vaciamadrid; Spain - Autor o coautor
FerroGlobe; Arteixo; Spain - Autor o coautor
Instituto de Energía Solar; ETSI Telecomunicación; Universidad Politécnica de Madrid; Madrid; Spain - Autor o coautor
Nanophotonics Technology Center–Universidad Politécnica de Valencia; Valencia; Spain - Autor o coautor
ODTÜ-GÜNAM (Center for Solar Energy Research and Applications); Ankara; Turkey - Autor o coautor
ODTÜ-GÜNAM (Center for Solar Energy Research and Applications); Ankara; Turkey; Department of Physics; Middle East Technical University; Ankara; Turkey - Autor o coautor
ODTÜ-GÜNAM (Center for Solar Energy Research and Applications); Ankara; Turkey; Micro and Nanotechnology; Middle East Technical University; Ankara; Turkey - Autor o coautor
Veure més

Resum

Upgraded metallurgical-grade silicon (UMG-Si) has the potential to reduce the cost of photovoltaic (PV) technology and improve its environmental profile. In this contribution, we summarize the extensive work made in the research and development of UMG technology for PV, which has led to the demonstration of UMG-Si as a competitive alternative to polysilicon for the production of high-efficiency multicrystalline solar cells and modules. The tailoring of the processing steps along the complete Ferrosolar’s UMG-Si manufacturing value chain is addressed, commencing with the purification stage that results in a moderately compensated material due to the presence of phosphorous and boron. Gallium is added as a dopant at the crystallization stage to obtain a uniform resistivity profile of ∼1 Ω cm along the ingot height. Defect engineering techniques based on phosphorus diffusion gettering are optimized to improve the bulk electronic quality of UMG-Si wafers. Black silicon texturing, compatible with subsequent gettering and surface passivation, is successfully implemented. Industrial-type aluminum back surface field (Al-BSF) and passivated emitter and rear cell (PERC) solar cells are fabricated, achieving cell efficiencies in the range of those obtained with conventional polysilicon substrates. TOPCon solar cell processing key steps are also tested to further evaluate the potential of the material in advanced device architectures beyond the PERC. Degradation mechanisms related to light exposure and operation temperature are shown to be insignificant in UMG PERC solar cells when a regeneration step is implemented, and PV modules with several years of outdoor operation demonstrated similar performance to reference ones based on poly-Si. Life cycle analysis (LCA) is carried out to evaluate the environmental impact of UMG-based PV technology when compared to poly-Si-based technology, considering different scenarios for both the manufacturing sites and the PV installations. Copyright © 2024 Míguez Novoa, Hoffmann, Forniés, Mendez, Tojeiro, Ruiz, Funes, del Cañizo, Fuertes Marrón, Dasilva Villanueva, Caballero, Arıkan, Turan, Canar and Sánchez Plaza.

Paraules clau

Responsible consumption and production

Indicis de qualitat

Impacte bibliomètric. Anàlisi de la contribució i canal de difusió

El treball ha estat publicat a la revista Frontiers In Photonics a causa de la seva progressió i el bon impacte que ha aconseguit en els últims anys, segons l'agència Scopus (SJR), s'ha convertit en una referència en el seu camp. A l'any de publicació del treball, 2024 encara no hi ha indicis calculats, però el 2023, es trobava a la posició , aconseguint així situar-se com a revista Q2 (Segundo Cuartil), en la categoria .

Impacte i visibilitat social

Des de la dimensió d'influència o adopció social, i prenent com a base les mètriques associades a les mencions i interaccions proporcionades per agències especialitzades en el càlcul de les denominades "Mètriques Alternatives o Socials", podem destacar a data 2025-07-10:

  • L'ús, des de l'àmbit acadèmic evidenciat per l'indicador de l'agència Altmetric referit com a agregacions realitzades pel gestor bibliogràfic personal Mendeley, ens dona un total de: 11.
  • L'ús d'aquesta aportació en marcadors, bifurcacions de codi, afegits a llistes de favorits per a una lectura recurrent, així com visualitzacions generals, indica que algú està fent servir la publicació com a base del seu treball actual. Això pot ser un indicador destacat de futures cites més formals i acadèmiques. Aquesta afirmació està avalada pel resultat de l'indicador "Capture", que aporta un total de: 11 (PlumX).

Amb una intenció més de divulgació i orientada a audiències més generals, podem observar altres puntuacions més globals com:

  • El Puntuació total de Altmetric: 0.5.
  • El nombre de mencions a la xarxa social X (abans Twitter): 1 (Altmetric).

És fonamental presentar evidències que recolzin l'alineació plena amb els principis i directrius institucionals sobre Ciència Oberta i la Conservació i Difusió del Patrimoni Intel·lectual. Un clar exemple d'això és:

  • El treball s'ha enviat a una revista la política editorial de la qual permet la publicació en obert Open Access.
Seguint amb l'impacte social del treball, és important destacar el fet que, pel seu contingut, pot ser assignat a la línia d'interès de ODS 12 - Responsible consumption and production, amb una probabilitat del 0% segons l'algoritme mBERT desenvolupat per Aurora University.

Anàlisi del lideratge dels autors institucionals

Aquest treball s'ha realitzat amb col·laboració internacional, concretament amb investigadors de: Turkey.