Dresden 2011 – wissenschaftliches Programm

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HL: Fachverband Halbleiterphysik

HL 24: Joint Focussed Session: Thin Film Chalcogenide Photovoltaics III

HL 24.2: Vortrag

Montag, 14. März 2011, 16:15–16:30, GER 37

Charakterisierung der elektrischen Eigenschaften von Korngrenzen an polykristallinen Chalkopyriten — •Sebastian Linke, Thorsten Rissom, Daniel Abou-Ras, Martha Ch. Lux-Steiner und Sascha Sadewasser — Helmholtz-Zentrum für Materialien und Energie, Hahn-Meitner-Platz 1, 14109 Berlin

Polykristalline CuIn_1−xGa_xSe₂ (CIGSe) Absorberschichten bilden die Grundlage der Dünnschicht-Solarzellen mit dem momentan höchsten Wirkungsgrad. Eine Besonderheit ist, dass polykristalline CIGSe Solarzellen, im Gegensatz zu Dünnschichtzellen auf Siliziumbasis, höhere Wirkungsgrade als die monokristallinen Pendants erzielen. Die Gründe dafür sind Gegenstand aktueller Forschung. Der Einfluß der Korngrenzen auf den Ladungstransport, insbesondere in Abhängigkeit vom [Ga]/[Ga+In]-Verhältnis, ist hierbei von großem Interesse. Die Charakterisierung der elektrischen Eigenschaften der Korngrenzen ist Voraussetzung, um ein besseres Verständnis der hohen Wirkungsgrade (>20%) polykristalliner Absorber zu erhalten. Wir präsentieren Untersuchungen polykristalliner CuInSe₂ sowie CuIn_0.67Ga_0.33Se₂ Absorberschichten mittels Rastertunnelspektroskopie (STS) im Ultrahochvakuum bei Raumtemperatur, sowohl im Dunkeln als auch unter Beleuchtung. Bestimmte Korngrenzen zeigen im Vergleich zu ihrer direkten Umgebung eine reduzierte Dichte an Defektzuständen innerhalb der Bandlücke. Dies ist eine mögliche Erklärung für die herausragende Effizienz polykristalliner CIGSe Solarzellen. Unter Beleuchtung nimmt die differentielle Leitfähigkeit ab. Desweiteren wurden Strukturuntersuchungen mittels Elektronenbeugung (EBSD) durchgeführt.