Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 26: Photovoltaik IV

HL 26.3: Vortrag

Donnerstag, 26. März 1998, 11:00–11:15, H13

Spektrale Untersuchung anomaler Strom-Spannungs-Kennlinien von Cu(In,Ga)Se₂-Solarzellen — •Marc Köntges¹, Uwe Rau¹, Lars Bornemann¹, Frank Engelhardt¹, Thorsten Meyer¹, Raymund Schäffler² und Jürgen Parisi¹ — ¹Universität Oldenburg, Fachbereich Physik, D-26111 Oldenburg — ²Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung, 70565 Stuttgart

Wir beobachten an Cu(In,Ga)Se₂-Solarzellen Doppeldiodenverhalten und überhöhte Quantenausbeuten bei Rotlichtbias und/oder Spannungsbias. Die Diode dieses Solarzellentyps wird aus dem p-halbleitenden CIGS-Absorber, einer CdS Pufferschicht und einer ZnO-Fensterschicht als n-Halbleiter gebildet. Abhängig von den Preparationsbedingungen verhält sich die CdS-Schicht im unbeleuchteten Zustand wie eine zusätzliche Barriere, die den Stromfluß behindert. Beleuchtet man derartige Zellen mit blauen Photonen, die vor allem im CdS absorbiert werden, nimmt die Barrierenhöhe ab. Strom-Spannnungs-Kennlinien zeigen deshalb Doppeldiodenverhalten, wenn nur mit rotem Licht beleuchtet wird, weil in diesem Fall die CdS-Barriere ausgeprägt ist. In den Quantenausbeutemessungen wird dieser Effekt als Schalter benutzt. Die im Absorber unter Rotlichtbias erzeugten Ladungsträgerpaare können durch blaue Photonen, die die CdS-Barriere erniedrigen, getriggert werden. Dies führt zu Quantenausbeuten größer als 100%.