Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 20: Photovoltaik III

HL 20.13: Vortrag

Dienstag, 24. März 1998, 19:00–19:15, H13

Inversionsschicht-Si-Solarzellen mit hoher Leerlaufspannung — •C. Hampe, B. Kuhlmann, A. Metz, A.G. Aberle und R. Hezel — Institut für Solarenergieforschung Hameln/Emmerthal, Am Ohrberg 1, D-31860 Emmerthal

Bei MIS-Inversionsschicht-Siliciumsolarzellen wird der Emitter im Zwischenfingergebiet durch positive Ladungen auf der Halbleiteroberfläche influenziert. Damit weist das Zwischenfingergebiet sehr gute Passiviereigenschaften auf. Der Wirkungsgrad dieser Solarzellen wird aufgrund von Serienwiderstand, Rekombination und verschiedenen Prozeßbeschränkungen des MIS-Tunnelkontaktes begrenzt. In PNIL-Siliciumsolarzellen wird aus diesen Gründen der MIS-Vorderseitenkontakt durch einen hochwertigen diffundierten pn-Kontakt ersetzt. In diesem Beitrag wird der Einfluß der lokalen Phosphordiffusion, der Dotierung des Si-Wafers und der Absenkung der Vorderseitenrekombination in PNIL-Siliciumsolarzellen untersucht. Durch Optimierung der Kontaktdiffusion und der SiN-Beschichtung im Zwischenfingergebiet konnte die Gesamtrekombination gegenüber vorherigen PNIL-Siliciumsolarzellen um einen Faktor 2 reduziert werden, was zu einem Anstieg der Leerlaufspannung um 18 mV auf 683 mV führte. Daraus resultiert eine Zunahme des Absolutwirkungsgrades dieser Solarzelle um ca. 1% auf η = 17.5%. Durch weitere Optimierung des Frontkontaktes und Reduzierung der Rückseitenrekombination kann, wie Simulationsrechnungen zeigen, die Leerlaufspannungen auf über 700 mV verbessert werden.