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Main Title: Elektroreflexion an CuInS2-Solarzellen im Hinblick auf die Optimierung der Prozeßparameter bei der Absorber-Herstellung
Author(s): Henninger, Ralf Klaus
Advisor(s): Bräunig, Dieter
Granting Institution: Technische Universität Berlin, Fakultät II - Mathematik und Naturwissenschaften
Type: Doctoral Thesis
Language: German
Language Code: de
Abstract: Mit einem neuen sequentiellen Verfahren wurden CuInS2-Dünnfilme für die Solarzellen-Anwendung hergestellt. Die Qualität dieser Schichten und damit der Solarzellenwirkungsgrad hängen von den Prozeßparametern des sequentiellen Prozesses ab. Elektroreflexion wurde als Meßverfahren zur Charakterisierung der fertigen Solarzellen eingesetzt. Dieses Verfahren ist geeignet um optische Eigenschaften, wie die Bandlückenenergie, zu bestimmen und Fremdphasen in der Nähe des pn-Überganges sowie Defekte im Halbleiter nachzuweisen. In Elektroreflexionsmessungen an den hergestellten Dünnfilmsolarzellen zeigte sich deutlich eine Abhängigkeit des Schicht-wachstums von den Prozeßparametern Kupfer-Indium-Verhältnis und Sulfurisierungstemperatur. Aus der Korrelation der Elektroreflexionsergebnisse mit Photolumineszenz-, Röntgenbeugungs- und Quantenausbeutemessungen wurde ein Modell zur Schichtbildung von CuInS2 abgeleitet. Solarzellen aus optimierten CuInS2-Schichten lieferten einen bestätigten Wirkungsgrad von 12,5% bezogen auf die aktive Solarzellenfläche. Dies ist der höchste Wirkungsgrad, der für diesen Typ von Solarzelle bisher erreicht wurde.
CuInS2 thin film solar cells were prepared by a new sequential process. The quality of these layers and the conversion efficiency of the solar cells depends on the process parameters of the sequential process. Electroreflectance measurements are used to characterize these solar cells. This method is suitable to measure optical properties like band gap energy and to detect secondary phases in the vicinity of the heterojunction and defects in the semiconductor. Electroreflectance measurements of the thin film solar cells shows clearly a dependence of film growth from the process parameters copper to indium ratio and sulfurization temperature. From the correlation of electroreflectance results with photoluminescence, X-ray-diffraction and external quantum efficiency measurements a model of film growth was derived. Solar cells made from optimized CuInS2 films reach an active area efficiency of 12,5 %. This is the best efficiency reported so far for this type of solar cell.
URI: urn:nbn:de:kobv:83-opus-1042
http://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/499
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-202
Exam Date: 23-Nov-2000
Issue Date: 1-Mar-2001
Date Available: 1-Mar-2001
DDC Class: 530 Physik
Subject(s): CuInS2
Dünnfilm
Elektroreflexion
Solarzellen
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