Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 14: Photovoltaik II

HL 14.2: Vortrag

Dienstag, 23. März 1999, 10:45–11:00, H1

Texturierte Rückseitenreflektoren für mikrokristalline Silizium Dünnschichtsolarzellen — •Oliver Kluth, Oliver Vetterl, Reinhard Carius, Friedhelm Finger, Stephan Wieder, Bernd Rech und Heribert Wagner — Forschungszentrum Jülich GmbH, D-52425 Jülich

Dünnschichtsolarzellen aus mikrokristallinem Silizium (µc-Si:H) erfordern aufgrund ihrer schwachen Absorption im Roten und nahen Infraroten (NIR) ein effizientes Light Trapping. Dazu wurden verschiedene texturierte Ag/ZnO Rückreflektorsysteme mittels Magnetron Sputtern auf Glassubstraten abgeschieden. Oberflächentexturen mit ausgeprägten Lichtstreueigenschaften konnten durch Variation der Substrattemperatur der Silberabscheidung zwischen 70 ^∘C und 450 ^∘C bzw. durch Texturätzen der glatten ZnO Ausgangsschichten realisiert werden. Die Strukturgröße an der Oberfläche der texturierten ZnO Schichten wurde durch Variation des Sputterdepositionsdrucks und/oder der Ätzzeit eingestellt. Die optischen und strukturellen Eigenschaften aller Rückreflektoren wurden mit Hilfe von Reflexionsmessungen, PDS (photothermal deflection spectroscopy), AFM (atomic force microscopy) und SEM (scanning electron microscopy) charakterisiert. Die Korrelation der Eigenschaften verschiedener Rückreflektoren mit den Kenngrößen von µc-Si:H n-i-p Solarzellen wurde diskutiert. Auf optimierten Reflektoren abgeschiedene µc-Si:H Zellen zeigen eine hohe Spektralausbeute im NIR-Bereich. Die höchste Kurzschlußstromdichte betrug bei einer 3.5 µm dicken Solarzelle 25 mA/cm², der Wirkungsgrad 7.5 %.