Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 14: Photovoltaik II

HL 14.4: Vortrag

Dienstag, 23. März 1999, 11:15–11:30, H1

Quantenausbeutemessungen von hocheffizienten Silicium Inversionsschichtsolarzellen — •C. Hampe, A. Metz und R. Hezel — Institut für Solarenergieforschung Hameln/Emmerthal, Am Ohrberg 1, D-31860 Emmerthal

Bei MIS-Inversionsschicht-Siliciumsolarzellen wird der Emitter durch positive Ladungen auf der Halbleiteroberfläche influenziert. Damit weist das Zwischenfingergebiet sehr gute Passiviereigenschaften auf, die sich besonders in einer erhöhten Quantenausbeute im Wellenlängenbereich unterhalb 400 nm äußern.
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 1.5 reduziert werden, was zu einem Anstieg der Leerlaufspannung um 10 mV auf 693 mV führte. Eine Untersuchung des Einflußes dieser Parameter auf das Verhalten der internen Quantenausbeute liefert Aussagen über den zu erzielenden Kurzschlußstrom. Durch Optimierung der Vorderseitenreflektion ist aufgrund der beobachteten Quantenausbeutemessungen ein Absolutwirkungsgrad >20% erreichbar.