Regensburg 2010 – wissenschaftliches Programm
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DS: Fachverband Dünne Schichten
DS 37: Thin Film Characterisation: Structure Analyse and Composition (XRD, TEM, XPS, SIMS, RBS, ...) II
DS 37.4: Vortrag
Donnerstag, 25. März 2010, 12:00–12:15, H8
Oberflächenanalyse von hocheffizienten Cu(In,Ga)Se2 Solarzellenabsorberschichten — •J. Lehmann, S. Lehmann, S. Sadewasser, C.A. Kaufmann, T. Rissom, R. Caballero, A. Grimm, I. Lauermann und M.Ch. Lux-Steiner — Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie, Deutschland
Dünnschichtsolarzellen, basierend auf polykristallinen p-Typ Cu(In,Ga)Se2 (CIGSe) Absorbern, weisen besonders hohe Wirkungsgrade (20%) auf. Durch intensive oberflächensensitive Charakterisierung wird gegenwärtig versucht, ein besseres Verständnis über Grenzflächen (z.B. Oberflächen, Korngrenzen) in diesen Solarzellen zu gewinnen. Verunreinigungen und Oxidation können dabei jedoch die Messergebnisse stark beeinflussen und teilweise verfälschen. Daher ist es wichtig, reproduzierbare und bezüglich Komposition und Kontamination definierte Oberflächen herstellen zu können. Hierzu wurden polykristalline CIGSe-Schichten definiert oxidiert und anschließend in basischen Lösungen (KCN bzw. NH3) nasschemisch behandelt. Die Stöchiometrie sowie der Grad der Oxidation wurden mit Hilfe der Photoelektronenspektroskopie (XPS sowie UPS) oberflächensensitiv analysiert. Es zeigt sich, dass aufgrund der unterschiedlichen Affinitäten der Elemente zur Oxidation, die Oberflächenstöchiometrie der Probe verändert wird. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass die Oberflächenbehandlung mit KCN in Bezug auf die Beseitigung der Oxide effektiver ist, als die Behandlung in ammoniakalischer Lösung. Die KCN-behandelte Oberfläche ist in seiner chemischen Struktur einer nicht an Sauerstoff ausgesetzten Oberfläche nahezu identisch.