radar Cellmaterial

Description: Der elektrische Widerstand der Metall-Halbleiter-Grenzfläche und die Ladungsträger- Rekombination an der Passivierungsschicht/Halbleiter-Grenzfläche sind zwei wichtige Punkte zur der Verbesserung der heutigen Solarzellenwirkungsgrade. Diese Prozesse sind von quantenmechanischer Natur. Bisher basierten die meisten Studien und Bestrebungen die Eigenschaften von Solarzellen zu verbessern auf phänomenologischen und makroskopischen Materialeigenschaftsmessungen. Ein Hauptgrund dafür sind die großen Herausforderungen die an die theoretische Modellierung gestellt werden, die die Verwendung von anspruchsvollen Methoden basierend auf Grundprinzipien benötigt. Das Ziel von HiperSol ist es eine multi-skala Modellierungsumgebung zu entwickeln, die auf reelle Materialeigenschaften mit Längenskalen anwendbar ist, die mit ab-initio Modellierung nicht erreichbar sind. Danach soll diese Umgebung verwendet werden um wichtige Parameter und Eigenschaften von Kontakt- und Passivierungsschichtengrenzflächen mit Silizium treffend zu beschreiben und Voraussagen zu machen, um die nötigen Durchbrüche in der Solarzellenherstellung zu erreichen und so deren Kosten/Effizienz-Verhältnis beträchtlich zu senken. Das ISC koordiniert das Arbeitspaket zur experimentellen Erforschung der Kontaktformierung von Metallpasten auf Siliziumoberflächen um i) den Kontaktformierungsprozess und ii) den Stromtransport vom Halbleiter in den Metallkontakt besser zu verstehen. Zuerst wird vorn ISC experimenteller Input für die Modellierung der Kontaktgrenzfläche durch unsere modellierenden Projektpartner generiert. Danach wird diese Modellierungsumgebung angewandt um verbesserte Kontaktschemata durch die Formulierung neuer Strukturen und Materialen zu entwerfen. Bis jetzt wurden vom ISC hergestellte Proben von Solarzellenkontakten mit den nötigen Techniken charakterisiert um ein gutes Verständnis der atomistischen Struktur und Morphologie dieser Grenzfläche zu erlangen. Gegenwärtig wird der Stromtransportmechanismus vom Halbleiter in den Metallkontakt mit Hilfe spezieller Testproben untersucht, und seine Abhängigkeit von den geometrischen und elektrischen Halbleiteroberflächeneigenschaften wird erforscht.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Werkstoff ? Morphologie ? Radar ? Silizium ? Solarzelle ? Struktur-Wirkung-Beziehung ? Metall ? Stromtransport ? Leitfähigkeit ? Produktionstechnik ? Studie ? Oberflächenbehandlung ? Modellierung ? Messung ? Grenzschicht ? Kenngröße ? Physikalischer Vorgang ? Effizienzsteigerung ? Halbleiter ? Quantenmechanik ? Werkstoffkunde ?

Region: Baden-Württemberg

Bounding boxes: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Entsorgungs- und Aufbereitungs-Gesellschaft Zobes (Mitwirkende)
• International Solar Energy Research Center Konstanz e.V. (Betreiber*in)
• KTH Royal Institute of Technology Stockholm (Mitwirkende)
• Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel (Geldgeber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• University Sheffield (Mitwirkende)

Time ranges: 2009-11-01 - 2012-11-30

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: HiperSol: Modellung of interfaces für high performance solar cellmaterial
  Description: The resistance at the metal contact-semiconductor Interface and recombination at the passivating layer-semiconductor Interface are two important bottlenecks for improving the performance of current solar cells. These processes are quantum mechanical by nature, but so far most studies and attempts to improve the properties of solar cells have been based on phenomenological and macroscopic material property measurements. A main reason for this is the great challenges faced by theoretical modelling, necessitating the use of highly sophisticated methodology based on first principles. The principal objective of HiperSol is thus to develop an integrated multi-scale modelling environment that is applicable to properties of real materials on lengths scales not accessible by ab initio modelling: and to use this environment to accurately describe and predict important parameters and properties of interfaces of contacting and passivation layers with silicon, in order to achieve the necessary breakthroughs in solar cell device manufacturing enabling a drastic decrease of the cost/efficiency ratio. ISC is coordinating the work package dealing with experiments on contact formation of metal pastes to silicon surfaces for a better understanding of 1) contact formation process and ii) current transport from the semiconductor into the metal contact. First, experimental input is generated by ISC for the model setup of the contacting interface by our modelling project partners. Then this modelling environment will be applied to design improved contacting schemes by formulating new structures and materials. So far, in-house fabricated samples from contacting of solar cell devices were characterised with the necessary techniques in order to obtain a good understanding of the atomic structure and morphology of these interfaces. Presently the current transport mechanism from the semiconductor into the metal contact is studied by dedicated test samples and its dependence on the geometrical and electrical semiconductor surface properties arc investigated. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1029932

Status

Aktiv

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