Regensburg 2010 – wissenschaftliches Programm
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HL: Fachverband Halbleiterphysik
HL 62: Poster II: Photovoltaics and Organic Semiconductors
HL 62.34: Poster
Donnerstag, 25. März 2010, 18:00–20:00, Poster D2
Entwicklung alternativer Prozesstechnologien zur Herstellung monolithisch integriert serienverschalteter Konzentratorsolarzellen (MIMs) — •Henning Helmers1, Eduard Oliva1, Wolfgang Bronner2, Frank Dimroth1 und Andreas W. Bett1 — 1Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, Freiburg — 2Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF, Freiburg
Monolithisch integriert serienverschaltete Module (MIMs) sind großflächige Solarzellbauelemente für den Einsatz unter hohen Lichtintensitäten in konzentrierenden Photovoltaiksystemen. MIMs bestehen aus mehreren III-V basierten Solarzellsegmenten, die während der Prozessierung durch Verschaltungsgräben in Serie verschaltet werden. Die Breite dieser Gräben, sowie der damit verbundene Verlust an aktiver Solarzellfläche sind durch die verwendete Herstellungstechnologie limitiert.
Es wurden verschiedene Prozesstechniken zur Minimierung dieser Verluste untersucht. Neben einer optimierten herkömmlichen Technologie, mit nasschemischem Ätzen und photostrukturiertem Polyimid als Dielektrikum zur Isolation der pn-Übergänge, wurde ein alternativer Trockenätzprozess mittels RIE-ICP sowie ein Prozess zur Strukturierung von Siliziumnitrid als Dielektrikum entwickelt. Damit wurden die Grabenbreiten von über 100 µm auf 57 µm reduziert. Dies entspricht nahezu einer Halbierung der Flächenverluste von 11% auf unter 6%. Der höchste erzielte Wirkungsgrad beträgt für eine Tandemstruktur η=24,7% bei einer Einstrahlung von 1037 MW/m2. Dabei wurden folgende Kenngrößen gemessen: Voc=53,7 V, Isc=2,60 A, FF=80,1%.