Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 32: Photovoltaik
HL 32.10: Vortrag
Donnerstag, 14. März 2002, 12:45–13:00, H14
Untersuchung der chemischen und elektronischen Eigenschaften der ZnO/CuIn(S,Se)2 Grenzfläche in Dünnschichtsolarzellen — •L. Weinhardt1, Th. Gleim1, M. Bär2, H.-J. Muffler2, Ch.H. Fischer2, M.C. Lux-Steiner2, Th.P. Niesen3, F. Karg3, C. Heske1 und E. Umbach1 — 1Exp. Physik II, Universität Würzburg — 2Hahn-Meitner-Institut, Berlin — 3Siemens & Shell Solar, München
Zur Verbesserung der Umweltverträglichkeit von Dünnschichtsolarzellen auf der Basis von Cu(In,Ga)(S,Se)2 ist die Ersetzung der CdS-Pufferschicht durch Cd-freie Materialien Gegenstand aktueller Forschung. Durch Verwendung einer ZnO-Pufferschicht, die mit dem ILGAR-Verfahren (,,Ion Layer Gas Reaction”) aufgebracht wurde, und mit einer zusätzlichen Cd-Salz-Vorbehandlung des Absorbers, können Spitzenwirkungsgrade erreicht werden, die leicht höher liegen als beim konventionellen Ansatz mit CdS-Pufferschicht. Allerdings ist das Verständnis des chemischen und elektronischen Einflusses der ZnO-Pufferschicht und der Cd-Salz Vorbehandlung noch sehr gering. Insbesondere ist dabei die Kenntnisse der Eigenschaften der Grenzfläche zum Absorber wichtig. Dazu haben wir die ZnO/CuIn(S,Se)2-Grenzfläche mit Photoelektronenspektroskopie und inverser Photoemission untersucht. Die Kombination beider Techniken erlaubt die Bestimmung des Bandverlaufes sowie der chemischen und stöchiometrischen Eigenschaften am Heteroübergang. Es werden Messungen an der Grenzfläche zwischen ZnO und unbehandeltem bzw. Cd-behandeltem Absorber präsentiert, die u.a. zeigen, daß der Bandverlauf durch ein flaches Leitungsband und einen großen Valenzbandoffset charakterisiert ist.