Das Projekt "Untersuchung physikalischer Grundlagen zur Herstellung von graded gap Solarzellen in Duennschichttechnik" wird/wurde ausgeführt durch: Universität des Saarlandes, Institut für Theoretische Physik.Einfache 'single gap' Solarzellen, zB aus Silizium, erlauben grundsaetzlich nur die Energieumwandlung desjenigen Anteils des Sonnenlichts, dessen Quantenenergie hoeher oder allenfalls gleich der gap Energie ist. Damit ist der Wirkungsgrad solcher Solarzellen thermodynamisch grundsaetzlich auf unter ca 40 Prozent beschraenkt. Bei realen single gap Solarzellen ist der Wirkungsgrad auf Grund der verschiedenen Einfluesse wie Reflektions- und Rekombinationsverlusten allerdings erheblich niedriger. Bei sehr grossem Herstellungsaufwand wurden experimentell bei kleinen Zellen auf der Basis von Silizium Wirkungsgrade von etwa 24 Prozent erreicht. Der Wirkungsgrad kommerziell gefertigter kristalliner Zellen dagegen bewegt sich zwischen 10 Prozent und 16 Prozent. Das Ziel der eigenen Arbeiten ist, einige Voraussetzungen zu schaffen, um Tandem bzw graded gap Solarzellen in Duennschichttechnik herzustellen. Solche Solarzellen sind imstande, einen groesseren Teil des Sonnenspektrums photovoltaisch umzuwandeln und so den Wirkungsgrad theoretisch in etwa zu verdoppeln. Als Herstellungsmethode der Halbleiterschichten kommen nur preiswerte Duennschichtmethoden in Frage. Die Halbleiterschichten werden daher geputtert. Als Materialien werden, neben den Elementen der vierten Hauptgruppe, verschiedene III-V- und II-VI-Halbleiter verwendet, die eine grosse Variante der Energieluecke bei konstantem Gitterabstand zulassen. Es lassen sich auf diese Weise sowohl amorphe als auch kristalline und epitaktische Strukturen fuer Tandem und graded gap Solarzellen aufbauen. Der erste Schritt ist die Charakterisierung amorpher und epitaktischer gesputteter Halbleiterschichten, ihre Dotierfaehigkeit und die Variation der Energieluecke durch Manipulation der Zusammensetzung. Der zweite Schritt ist der Aufbau von Modell-Solarzellen mit einem graded gap in Duennschichttechnik auf der Basis von III-V- und II-VI-Halbleitern mittels Sputtern. Bisher wurden amorphe und kristalline GaAs- und ZnSe- Schichten hergestellt und charakterisiert. Es wurden die Stoerstellendichten bei amorphem und kristallinem GaAs bestimmt. Weiter wurde der Einfluss von Wasserstoff auf die Halbleitereigenschaften des GaAs untersucht. Zur Zeit laufen Experimente zur Dotierung und gap-Variation durch den Einbau von Germanium und Silizium. Es zeigt sich, dass bei geeigneter Sputtertechnik die Stoerstellendichte ohne Wasserstoffeinbau derjenigen mit Wasserstoff vergleichbar ist. Die Modifizierung von GaAs durch Wasserstoff, Germanium und Silizium fuehrt zur Variation der gap-Energie. In Vorbereitung sind Experimente zur gezielten Manipulation der gpa-Energie ueber einen weiten Bereich durch den Einsatz von verschiedenen Verbindungshalbleitern vom Zinkblendetyp, sowie deren Dotierung. Der Aufbau hochwertiger Solarzellen kann erst im anschliessenden Abschnitt erfolgen.