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HL: Halbleiterphysik

HL 15: Photovoltaik I

HL 15.8: Vortrag

Dienstag, 28. März 2000, 11:15–11:30, H14

Degradation der Ladungsträgerlebensdauer in Solarzellen aus Czochralski-Silizium — •Stefan Rein, Tobias Rehrl und Stefan Glunz — Fraunhofer ISE, Oltmannsstr.5, 79100 Freiburg

Die in Cz-Si auftretende reversible Lebensdauerdegradation wird

durch einen metastabilen Defekt ausgelöst, der sich durch Licht

aktivieren und durch eine Temperung bei 200 ^∘C deaktivieren

läßt. Durch eine Reihe von Experimenten konnten Bor und

Sauerstoff als die Komponenten des Cz-spezifischen Defektes

identifiziert werden. Da der Degradationseffekt zu einem

signifikanten Abfall des Solarzellenwirkungsgrades führt,

stellt seine Reduktion ein entscheidendes Potential für die

Verbesserung von Cz-Si Solarzellen dar. Durch einen geeigneten

Hochtemperaturprozeß wird die Defektkonzentration in

industrietypischem bordotiertem und sauerstoffverunreinigtem

Cz-Si so stark reduziert, daß eine Verbesserung der stabilen

Lebensdauer um einen Faktor 2-4 erreicht werden kann.

Vollständig eliminieren läßt sich der Defekt dagegen,

indem man im Ausgangsmaterial entweder Bor oder Sauerstoff

vermeidet. Dies spiegeln stabile Rekordwirkungsgrade von 22.7 %

und 22.5 % wieder, die auf bordotiertem sauerstofffreiem MCz-Si

und galliumdotiertem sauerstoffverunreinigtem Cz-Si erreicht

wurden.