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HL: Halbleiterphysik
HL 31: Photovoltaik II
HL 31.5: Talk
Thursday, March 30, 2000, 11:30–11:45, H14
Kennlinienanalyse von Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid Solarzellen zur Identifizierung von resistiven Verlusten — •I.M. Kötschau, M. Schmidt, S. Anderle, U. Rau, H.W. Schock und J.H. Werner — Institut für Physikalische Elektronik, Pfaffenwaldring 47, 70569 Stuttgart
Solarzellen aus Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) und ZnO/CdS sind technologisch wesentlich weiter entwickelt als diejenigen anderer Halbleitermaterialien. Dem hohen Stand der technologischen Entwicklung hinkt das physikalische Verständnis der Transportvorgänge in CIGS jedoch hinterher. Dieser Beitrag zeigt, dass trotz der Komplexität des Systems die Kennlinie der Solarzellen gut durch ein Eindiodenmodell beschrieben wird, wenn Serien- und Parallelwiderstand mit eingerechnet werden. Eine konsequente Analyse von Dunkel- und Hellkennlinie erlaubt eine Einschätzung der elektrischen Verlustmechanismen. Insbesondere solche Verluste, die den Füllfaktor der Hellkennlinie betreffen, lassen sich jeweils dem Parallel- und Serienwiderstand sowie dem Diodenidealitätsfaktor zuordnen. Verluste durch nichtlineares Diodenverhalten lassen sich wiederum in zwei Anteile aufspalten. Der erste Teil wird durch die Ladungsträgerrekombination bestimmt und der zweite Teil kann durch einen (nichtlinearen) Serienwiderstand der ZnO/CdS Fensterschicht beschrieben werden. Das vorgestellte Verfahren erlaubt es, die Parameter der Solarzelle mit schnellen Fitroutinen automatisch zu ermitteln. Dadurch ist ein statistisch ussagekräftiger Vergleich von Kennliniendaten unterschiedlicher CIGS-Solarzellen möglich.