{"id":103228,"date":"2024-07-22T10:03:49","date_gmt":"2024-07-22T08:03:49","guid":{"rendered":"https:\/\/www.linseis.com\/sem-categoria\/caracterizacao-de-materiais-fotovoltaicos-atraves-da-medicao-da-tensao-hall\/"},"modified":"2026-01-12T09:40:01","modified_gmt":"2026-01-12T08:40:01","slug":"caracterizacao-de-materiais-fotovoltaicos-atraves-da-medicao-da-tensao-hall","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.linseis.com\/pt-pt\/conhecimentos\/caracterizacao-de-materiais-fotovoltaicos-atraves-da-medicao-da-tensao-hall\/","title":{"rendered":"Caracteriza\u00e7\u00e3o de materiais fotovoltaicos atrav\u00e9s da medi\u00e7\u00e3o da tens\u00e3o Hall"},"content":{"rendered":"\t\t
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A mobilidade dos portadores de carga em materiais semicondutores \u00e9 um par\u00e2metro importante para a sua utiliza\u00e7\u00e3o em c\u00e9lulas solares. Quando a luz incide numa c\u00e9lula solar, s\u00e3o gerados portadores de carga livres que resultam numa tens\u00e3o el\u00e9ctrica nos el\u00e9ctrodos. A mobilidade dos portadores de carga no material determina o fluxo de corrente na c\u00e9lula e, por conseguinte, tamb\u00e9m influencia a pot\u00eancia utiliz\u00e1vel de uma c\u00e9lula solar. <\/p>

\n Os semicondutores<\/strong>\n<\/a>utilizados nos sistemas fotovoltaicos t\u00eam, naturalmente, uma baixa mobilidade; esta \u00e9 1000 a 10 000 vezes inferior para o sil\u00edcio policristalino nas c\u00e9lulas solares do que para o sil\u00edcio de alta pureza, necess\u00e1rio para o fabrico de componentes.<\/p>

A mobilidade dos portadores de carga nos semicondutores pode ser medida utilizando o efeito Hall, de acordo com a norma ASTM F76-08. O tipo (electr\u00f5es ou buracos) e a densidade dos portadores de carga podem ser determinados, bem como a sua mobilidade no material, atrav\u00e9s de uma medi\u00e7\u00e3o da resist\u00eancia. A medi\u00e7\u00e3o num campo magn\u00e9tico direto (DC) \u00e9 amplamente utilizada, mas os materiais com baixa mobilidade, como os relevantes para a tecnologia de c\u00e9lulas solares, termoel\u00e9ctrica ou eletr\u00f3nica org\u00e2nica, n\u00e3o podem ser medidos sem erros. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Efeito Hall e medi\u00e7\u00e3o\n<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Edwin Herbert Hall descobriu o efeito Hall, que recebeu o seu nome em 1879. Observou que a corrente num condutor pode ser influenciada por um campo magn\u00e9tico externo.

Se um condutor (semi-)condutor de corrente for penetrado verticalmente por um campo magn\u00e9tico, a for\u00e7a de Lorentz provoca uma componente de for\u00e7a que actua perpendicularmente \u00e0 dire\u00e7\u00e3o do movimento da carga, de modo que os portadores de carga s\u00e3o desviados para uma trajet\u00f3ria circular. Isto cria um gradiente de concentra\u00e7\u00e3o de portadores de carga no interior do condutor, perpendicularmente \u00e0 dire\u00e7\u00e3o da corrente. H\u00e1 uma escassez de electr\u00f5es num dos lados do condutor e uma acumula\u00e7\u00e3o de portadores de carga no lado oposto. A tens\u00e3o resultante \u00e9 conhecida como tens\u00e3o Hall UH. Depende da corrente I, da densidade do fluxo magn\u00e9tico B, da espessura da amostra d e de uma constante material, o coeficiente Hall AH. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Equa\u00e7\u00e3o 1:<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Se o coeficiente Hall tiver um valor positivo, trata-se de um “condutor de buracos” (tipo p), um valor negativo significa, na maioria dos casos, um condutor de electr\u00f5es (tipo n).

As equa\u00e7\u00f5es 2 e 3 mostram outras rela\u00e7\u00f5es entre o coeficiente Hall AH, a resistividade \u03c1, a densidade de portadores de carga n e a mobilidade \u03bc, em que e \u00e9 a carga elementar.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Equa\u00e7\u00e3o 2:<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Equa\u00e7\u00e3o 3:<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Em condi\u00e7\u00f5es reais de ensaio, a tens\u00e3o Hall UHm medida pode ser influenciada por uma componente de tens\u00e3o de offset UO e uma componente de tens\u00e3o termoel\u00e9ctrica Uth. Foi desenvolvido um m\u00e9todo especial para eliminar os efeitos de interfer\u00eancia das tens\u00f5es UO e Uth. A tens\u00e3o termoel\u00e9ctrica pode ser eliminada alterando a dire\u00e7\u00e3o da corrente e calculando depois a m\u00e9dia dos valores absolutos. A tens\u00e3o de offset resulta da geometria da amostra; pode ser compensada invertendo o campo magn\u00e9tico porque n\u00e3o depende da dire\u00e7\u00e3o do campo.

Como o m\u00e9todo DC conduz frequentemente a uma determina\u00e7\u00e3o incorrecta do tipo de portador de carga, bem como a resultados imprecisos para a mobilidade de materiais com baixa mobilidade, pode ser utilizado como alternativa um campo magn\u00e9tico alternado ou uma corrente alternada. Isto porque, enquanto a tens\u00e3o Hall se torna uma tens\u00e3o AC, os componentes de tens\u00e3o DC UO e Uth podem ser suprimidos. Isto permite a medi\u00e7\u00e3o de pequenas tens\u00f5es Hall e a carateriza\u00e7\u00e3o de materiais com baixa mobilidade de portadores de carga, de modo a que os materiais fotovoltaicos, em particular, possam ser avaliados utilizando o m\u00e9todo AC. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Caracteriza\u00e7\u00e3o de materiais fotovoltaicos – A mobilidade dos portadores de carga em materiais semicondutores \u00e9 um par\u00e2metro importante para a sua utiliza\u00e7\u00e3o em c\u00e9lulas solares.<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":33600,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"inline_featured_image":false,"footnotes":""},"categories":[654],"tags":[],"class_list":["post-103228","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-conhecimentos"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/103228","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=103228"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/103228\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/media\/33600"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=103228"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=103228"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=103228"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}