Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 30: Photovoltaik

HL 30.6: Vortrag

Mittwoch, 26. März 2003, 15:45–16:00, BEY/81

Variation der Oberflächenzusammensetzung von Cu(In,Ga)Se₂ Dünnschichten durch Oxidation und naßchemischer Ätze — •Ralf Hunger, Thomas Schulmeyer, Mikhail Lebedev, Andreas Klein und Wolfram Jaegermann — TU Darmstadt, Inst. f. Materialwissenschaft, Fachgebiet Oberflächenforschung

In Cu(In,Ga)Se₂ (kurz: CIGS) Dünnschichtsolarzellen werden die höchsten Wirkungsgrade dann erzielt, wenn der Heterokontakt mit der sogenannten II-VI Pufferschicht in einem chemischen Badabscheidungsprozeß hergestellt wird. Die chemischen Badabscheidung (CBD) erfolgt mittels einer Ammoniak-alkalischen Lösung. Um aufzuklären, welche Funktionen den CBD-Prozeß gegenüber anderen Abscheidemethoden auszeichnen, wurden die Oxidation von UHV-präparierten CIGS Oberflächen und der Ätzprozeß mit Ammoniaklösung untersucht. Die CIGS-Oberflächen wurden durch Abheizen von Se-Dechschichten im UHV präpariert. Die Charakterisierung erfolgte mittels Photoemissionspektroskopie am U49/2-PGM2 bei Bessy II.

Die Luftoxidation führt insbesondere zu einer signifikanten Ausdiffusion von Natrium aus dem CIGS Filmvolumen an die Oberfläche unter der Bildung von NaCO₃. Durch das Einwirken von Ammoniaklösung auf die oxidierte Oberfläche wird das gebildete NaCO₃ effektiv abgeätzt. Dies deutet darauf hin, daß eine der spezifischen Funktionen der chemischen Badabscheidung darin besteht, unabhängig vom Na-Gehalt des CIGS-Absorbers und des Oxidationsgrades der Oberfläche eine Natrium-freie CIGS/(II-VI)-Grenzfläche zu ermöglichen.