Dokument: Einfluss der Oberflächenstrukturierung auf die optischen Eigenschaften der Dünnschichtsolarzellen auf der Basis von
a-Si:H und µc-Si:H

Titel:	Einfluss der Oberflächenstrukturierung auf die optischen Eigenschaften der Dünnschichtsolarzellen auf der Basis von a-Si:H und µc-Si:H
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=2865
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20040705-000865-2
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Senoussaoui, Nadia [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 4,75 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 09.02.2007 / geändert 09.02.2007
Beitragende:	Prof. Dr. Wagner, Heribert [Gutachter] Prof. Dr. Schierbaum, Klaus [Gutachter]
Stichwörter:	Optischen Eigenschaften, ZnO, TCO, Lichtstreuung, Lichteinkopplung, Dünnschichtsolarzellen, Oberflächentextur, Beugungsgitter, amorphe Si, microcrystalline Si.
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 530 Physik
Beschreibung:	In dieser Arbeit wurden die optischen Eigenschaften von strukturierten ZnO-Substraten untersucht. Mit Hilfe strukturierter Grenzflächen verbessert sich die Lichteinkopplung aufgrund von Streuung. Der effektive Weg des Lichtes wird in der Absorberschicht verlängert, so dass die Absorption der Solarzelle steigt. Als Ausgangsmaterial für die Dünnschichtsolarzellentechnologie dienten ZnO-Schichten auf Glas. Aus der glatten ZnO-Oberfläche entwickelt sich durch die Behandlung mit verdünnter HCL eine statistisch raue Oberfläche. Diese Variation verursacht eine Veränderung den optischen Eigenschaften der texturierten ZnO-Schichten. Der Haze in Transmission nimmt mit der zunehmender Ätzzeit zu. Es wurden mikrokristalline pin- und nip- Strukturen mit einer Absorberschichtdicke von 1 µm hergestellt. Sowohl bei pin- als auch bei nip-Strukturen ist die Quantenausbeute durch Texturierung im Vergleich zu untexturierten Strukturen verbessert worden. Eine zusätzliche Texturierung des Rückkontakts in pin-Solarzellen verursacht parasitäre Absorption. Bei nip-Solarzellen verursacht eine Texturierung des vorderseitigen ZnO eine deutliche reduzierung der Reflexion über den gesamten betrachteten Spektralbereich, was sich in einer Vergrößerung der externen Quantenausbeute auswirkt. Nach Verkapselung dieser nip-Strukturen hat die Schichtdicke und die Textur des vorderseitigen ZnO nahezu keinen Einfluss auf die Reflexion. Daraus folgt zum einem, dass das vorderseitige ZnO nicht als Antireflexschicht eingesetzt werden kann und zum einen, dass das vorderseitige ZnO nicht als Antireflexschicht eingesetzt werden kann und zum anderen, dass die Texturierung des vorderseitiegen ZnO bezüglich der Lichteinkopplung und Lichtstreuung keine Vorteile bringt. Eine Alternative zur Struktur mit statistisch texturierter Oberfläche ist die Realisierung von lichtfallen durch eine laterale periodische Strukturierung der ZnO-Oberfläche (Beugungsgitter). Die ZnO-Substrate, die als Frontkontakt für Dünnschichtsolarzellen eingesetzt wurden, wurden mittels Photolithographie-Verfahren und Lift-Off-Prozess periodisch strukturiert. Sowohl die Periode als auch die Stufenhöhe der Struktur wurden variiert. Die Intensitätsverteilung hängt von der Periode und Stufenhöhe ab. Bei großen Perioden zeigt die spekulare Transmission Minima. Auf unterschiedlichen Transmissionsgittern wurden a-Si:H und µc-Si:H Dünnschichtsolarzellen abgeschieden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Reflexionsverluste von µc-Si:H-Solarzellen mit statistisch rauem Substrat und periodisch strukturiertem Substrat verglichen. Trotz des Unterschied in der Reflexion der beiden Solarzellentypen zeigen die Quantenausbeuten einen vergleichbaren Blauresponse. Die starke Variation der spekularen Transmission mit der Periode ist bei der Quantenausbeute nicht mehr wieder zu sehen. Sowohl die amorphen als auch die mikrokristallinen Solarzellen zeigen keine Abhängigkeit von der Periode. Die Beugung führt nicht zu einer Erhöhung der Quantenausbeute. Jedoch steigt der Kurzschlussstrom mit zunehmender Stufenhöhe an. Eine zusätzliche periodische Strukturierung des Rückkontakts in Solarzellen konnte keine Vergrößerung der Quantenausbeute erzielen.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Physik
Dokument erstellt am:	05.07.2004
Dateien geändert am:	12.02.2007
Promotionsantrag am:	04.05.2004
Datum der Promotion:	04.05.2004