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Charakterisierung von Duennschicht-Solarzellen, Elektrische und optische Charakterisierung von kristallinen Silizium-Duennschicht-Solarzellen

Vorcharakterisierung und Definition der Arbeitsschwerpunkte; Elektrische Eigenschaften einzelner Silizium-Koerner und der Korngrenzen; Passivierung von Bulk- und Korngrenzendefekten; Elektrische Charakterisierung fertig prozessierter Solarzellen; Optimierung der Passivierung von Rekombinationszentren.

Heterostrukturen auf Si-Basis fuer Duennschichtsolarzellen

Entwicklung/Umsetzung wissenschaftlicher und technischer Grundlagen für die Herstellung von Dünnschicht-Solarzellen auf der Basis des a-Si:H/myc-Si:H mit der 'Hot-Wire'-Depositionstechnik II, Entwicklung wissenschaftlicher und technischer Grundlagen fuer die Herstellung von Duennschichtsolarzellen auf der Basis des a-Si:H und myc-Si:H mit der 'Hot-Wire'-Depositionstechnik

Im derzeit laufenden Projekt ist trotz unguenstiger Randbedingungen nachgewiesen worden, dass hocheffiziente a-Si-Duennschichtsolarzellen (n = 10,4 v.H.) mit den 'Hot-Wire'-(HW)-Verfahren hergestellt werden koennen. Der HW-Depositionsprozess weist zahlreiche Vorteile fuer die industrielle Abscheidung von a-Si-basierenden Duennschichtsolarzellen auf (einfache Geraeteausruestung, hohe Depositionsrate fuer 'device quality'-Material, stabilere Schichten, keine Plasmainstabilitaeten, grosse Flexibilitaet bei der Schichtabscheidung und Grenzflaechengestaltung). Mit einer Mehrkammeranlage sollen Einfach- und Stapelzellen mit grossem stabilisierten Wirkungsgrad und hoher Depositionsrate abgeschieden werden. Die Integration von mikrokristallinen Teilzellen in eine Stapelstruktur soll erprobt werden. Die technisch-praktische Relevanz des HW-Verfahrens soll durch eine grossflaechige (30 x 30 cm2) Abscheidung von Pin-Zellen (mit n = 10 v.H.) nachgewiesen werden. Aufgrund der extremen Empfindlichkeit bei der Gestaltung von Grenzflaechen (Wachstumskontrolle mit der In-situ-Ellipsometrie) sollten mit der aufzubauenden Apparatur auch c-Si/a-Si-Heterostruktur-Solarzellen optimal gestaltet werden koennen. Die Einsetzbarkeit des HW-Verfahrens fuer die Herstellung von HIT (Heterojunction with Intrinsic Thin layer)-Zellen mit n = 20 v.H. soll deshalb getestet werden. Aufbauend auf den positiven Ergebnissen des vorangehenden Projektes (prinzipielle Machbarkeitsstudie) sollen alle a-Si:H/myc - Si:H - Halbleiterschichten von Duennschichtsolarzellen mit den sog. 'Hot-Wire'-Verfahren hergestellt werden. Es sollen sowohl Einfach- als auch Stapelzellen mit pin- und nip-Struktur erforscht und entwickelt werden. Es wird ein Wirkungsgrad von etwa groesser 10 Prozent angestrebt. Ausserdem soll nachgewiesen werden, dass das Verfahren auch eine adaequate Abscheidung auf grossen Flaechen ermoeglicht (technisch-praktische Relevanz). Auch die Einsetzbarkeit des Verfahrens fuer die Herstellung von effizienten c-Si/a-Si-Heterostruktur-Solarzellen soll getestet werden.

CIS-Solarzellen mit laserabgeschiedenen Absorberschichten

Ziel des Projektes ist die Herstellung von Duennschicht-Solar-Zellen auf der Basis von Kupferindiumselenid (CIS)-Absorberschichten. Die Abscheidung der CIS-Schicht sowie der weiteren Schichten der Solarzelle sollen dabei mit der gepulsten Laserablation (PLD) erfolgen. Die Eigenschaften der Solarzellenschichten sollen mit neuartigen Methoden wie der zeitaufgeloesten Lumineszenz-Spektroskopie charakterisiert werden.

Polykristalline Duennschichtsolarzellen mit hohem Wirkungsgrad

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