Münster 1997 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 33: Photovoltaik

HL 33.11: Vortrag

Donnerstag, 20. März 1997, 18:00–18:15, H3

Strahlende Rekombinationen in CuInSe₂-Dünnschichten — •Mt. Wagner¹, I. Dirnstorfer¹, D.M. Hofmann¹, B.K. Meyer² und F. Karg³ — ¹Physik Department E16, TU München, James-Franck-Str., 85747 Garching — ²I. Physikalisches Institut, Justus-Liebig-Universität, Heinrich-Buff-Ring 16, 35392 Gießen — ³Siemens Solar GmbH, Postfach 460705, 80807 München

CuInSe₂ ist ein attraktives Halbleitermaterial für Solarzellenanwendungen, Module mit integrierter Serienverschaltung und 12% Wirkungsgrad auf 50cm² wurden bereits realisiert. Im Gegensatz zu anderen Photovoltaikmaterialien steht jedoch das Verständnis der Dünnschichtmaterialeigenschaften erst am Anfang. So wurde die in In-reich hergestelltem CuInSe₂ dominante Emission bei 0,9eV bisher als Donator-Akzeptor-Paar-Übergang interpretiert. Dem widersprechen jedoch eine Reihe experimenteller Befunde: Die Lumineszenz zeigt eine sehr starke Abhängigkeit der Energielage von der Anregungsleistung und kein Sättigungsverhalten. Bei tiefen Temperaturen (1,5-100K) findet man eine Rotverschiebung der Rekombination mit Erhöhung der Temperatur anstatt der erwarteten Blauverschiebung. Die Photolumineszenz- Anregungsspektroskopie zeigt ein von der Detektionsenergie abhängiges Anregungsverhalten. Diese Befunde lassen sich konsistent in dem Modell fluktuierender Potentiale erklären, wie es für kompensierte Halbleiter entwickelt wurde. Die Vorhersagen des Modells für die elektrischen Eigenschaften des Materials werden diskutiert und mit experimentellen Ergebnissen verglichen.