The demand for new advanced high strength steels (AHSS) has been increasing in the last few decades. A large part of this demand comes from automotive companies. We have produced a new complex-phase (CP) steel with 1200 MPa of mechanical resistance and 8% of elongation, called CP1200. In this paper the dilatometric and microstructural characterization of a newly produced CP1200 steel is presented. The new steel was produced by making changes to the heat treatment of the already industrially available CP1100. The microstructure was quantified using light optical microscopy (LOM) and electron backscatter diffraction (EBSD). The microstructure of both steels was compared to identify the origin of the mechanical properties improvement. A new microstructure distribution, with higher amount of bainite and smaller concentration of ferrite and martensite was identified.

RESUMO Este trabalho compara as propriedades de diversos óxidos transparentes condutores para serem utilizados como contatos frontais de células solares de filmes finos de CdTe. Os filmes foram depositados à temperatura ambiente, por pulverização catódica com rádio frequência, sem tratamento térmico posterior, com o objetivo de reduzir o número de etapas do processo de fabricação. A relação resistência/transmitância foi avaliada através de uma figura de mérito, de forma a propor os materiais candidatos a atuar como eletrodo frontal da célula solar. Os óxidos investigados foram divididos em dois grupos: os de baixa resistividade e os de alta resistividade. Eletrodos fabricados com os diversos óxidos foram submetidos a testes de estabilidade térmica nas temperaturas de processamento da célula solar. Os resultados mostraram que os filmes de ZnO e Zn2SnO4 são óxidos de alta resistividade (> 0,5 (.cm), enquanto que os de SnO2, In2O3, In2O3:Sn, Cd2SnO4 e ZnO:Al são de baixa resistividade (< 5,0 x 10-3 (.cm) e alta transmitância (> 85%). Os filmes de In2O3:Sn e ZnO:Al apresentaram-se como as melhores opções para fabricação dos eletrodos, pois possuem resistividades na faixa de 10-3-10-4 (.cm e transmitâncias entre 85-92%. No entanto, levando-se em consideração questões de custo e escassez associadas ao índio, filmes de ZnO:Al são os mais adequados para esta aplicação, pois além de possuírem valores de condutividade e transmitância elevados, apresentaram elevada estabilidade térmica nas temperaturas de processamento da célula.

ABSTRACT This work compares the properties of different transparent conducting oxides for use as frontal contact in CdTe thin films solar cells. The films were deposited at room temperature by radio frequency sputtering without heat treatment, in order to reduce the manufacturing process steps. The resistance/transmittance relation was evaluated using a figure of merit, in order to propose the best material to act as front electrode of the solar cell. The oxides investigated in this work were separated into two groups: low-resistivity and high-resistivity oxides. Electrodes were prepared with these oxides and were subjected to thermal stability tests at the elevated temperatures involved in the solar cell processing. The results showed that ZnO and Zn2SnO4 films are high-resistivity oxides (> 0,5 (.cm), while SnO2, In2O3, In2O3:Sn, Cd2SnO4, and ZnO:Al are low-resistivity (< 5,0 x 10-3 (.cm) and high transmittance (> 85%) oxides. The In2O3:Sn and ZnO:Al films were the best options for the production of the electrodes, as their resistivity and transmittance values ranged from 10-3-10-4 (.cm and 85-92%, respectively. However, taking into consideration the cost and shortage issues, ZnO:Al films are the suitable choice for this application, because in addition to having high values of conductivity and transmittance, they have demonstrated thermal stability at elevated temperatures.

RESUMO A energia solar fotovoltaica é atualmente um mercado consolidado. Entre 2010-2016, a taxa de crescimento global de instalações fotovoltaicas foi de 40%, um crescimento dificilmente alcançado por outros segmentos da indústria tecnológica. Células solares de silício responderam por 94% do mercado em 2016, enquanto a parcela referente aos filmes finos foi de 6%. Um dos materiais empregados no segmento fotovoltaico de filmes finos é o disseleneto de cobre índio e gálio (CIGS). Este trabalho apresenta os primeiros resultados de um programa colaborativo entre o Instituto Militar de Engenharia e o Florida Solar Energy Center, que visa à fabricação de células fotovoltaicas de CIGS. Os dispositivos com a configuração vidro/Mo/CIGS/CdS/ZnO/ZnO:Al/metal foram fabricados no Florida Solar Energy Center e caracterizados no Instituto Militar de Engenharia, a partir das medidas de resposta espectral e dos parâmetros fotovoltaicos extraídos das curvas corrente-tensão. A maior eficiência alcançada foi 3,8%. Os resultados mostraram que a eficiência foi basicamente limitada pelo fator de forma e pela tensão de circuito aberto. Resistências em série e paralelo foram responsáveis pelo baixo valor de FF, enquanto que a ausência do tratamento pós-deposição na presença de metais alcalinos e a quantidade de gálio insuficiente foi responsável pelo baixo Voc. Os resultados também sugerem variações na espessura da camada de CdS, causadas provavelmente pela agitação excessiva da solução precursora durante a deposição por banho químico.

ABSTRACT Photovoltaic solar energy is presently a consolidated market. The annual growth rate of global photovoltaic installations was 40% in 2010-2016, a milestone hardly achieved by any other segment of the technology industry. Silicon based technology accounted for 94% of the total production in 2016, while the market share of thin film technology was 6%. One of the materials used in the thin film photovoltaic market is copper indium gallium di-selenide (CIGS). This work presents the preliminary results of a collaborative program between Florida Solar Energy Center and Instituto Militar de Engenharia aiming the fabrication and characterization of CIGS thin film solar cells. The solar devices were fabricated at Florida Solar Energy Center with the configuration glass/Mo/CIGS/CdS/ZnO/ZnO:Al/metal and were characterized at Instituto Militar de Engenharia from the current x voltage and quantum efficiencies curves. The highest efficiency was 3.8%. The results showed that the efficiency was limited by the low values of fill factor and open circuit voltage. Parallel and series resistances limited the fill factor. The lack of the alkali post treatment and the low quantity of gallium in the CIGS film limited the open circuit voltage. The results also suggest that the thickness of the cadmium sulfide layer is nonuniform, probably due to the swirling occasioned by excessively stirring of the precursor solution during the chemical bath deposition.