Improvement of Cu ( In,Ga) (S,Se)2 thin film Solar Cells with the help of Gallium and Sulfur Gradients

Produktbeschreibung

Das Ziel der Arbeit besteht darin, optimierte Absorber für das Dünnschicht Solarzellensystem Cu(In,Ga)(S,Se)2 mit Hilfe von industrienahen Prozessen herzustellen. Der industrienahe zweistufige Herstellungsprozess beinhaltet das Aufbringen von metallischen Vorläuferschichten (Kathoden zerstäubung & thermische Verdampfung) und die Bildung des Chalkopyrit Absorbers in Folge des thermischen Ausheizschrittes. Der gezielte Einbau von Konzentrationsgradienten bestehend aus Ga/In und Se/S wird werkstoffseitig am Absorber strukturell analysiert und für die elektronischen Eigenschaften der Solarzelle optimiert. Zur Justage des Ga/In Profils werden sowohl das optimierte Temperaturprofil als auch ein Überangebot an Chalkogenen verwendet. Für die Einstellung des Se/S Profils im Chalkopyrit dienen das Ausgangsverhältnis sowie ein nachträglicher S Einbau (Erweiterung auf einen drei-stufigen Prozess). Um den Rückkontakt der Solarzelle vor den aggressiven Chalkogenen während des Prozesses zu schützen, wurde eine Mo-N Diffusionsbarriere entwickelt.

Keywords: Solarzelle, Dünnschichtsysteme, Phasenumwandlungen, step elemental layer Prozess, Gradient, Diffusion, Diffusionsbarriere, Chalkopyrite, Cu(In, Ga)(S, Se)2, in-situ / Analyse, Solarzelle, Dünnschichtsysteme, Phasenumwandlungen, step elemental layer Prozess, Gradient, Diffusion, Diffusionsbarriere, Chalkopyrite, Cu(In, Ga)(S, Se)2, in-situ / Analyse