Improvement of Cu ( In,Ga) (S,Se)2 thin film Solar Cells with the help of Gallium and Sulfur Gradients

Björn Jakob Müller

doi:10.51202/9783186396099

Zusammenfassung

Das Ziel der Arbeit besteht darin, optimierte Absorber für das Dünnschicht Solarzellensystem Cu(In,Ga)(S,Se)2 mit Hilfe von industrienahen Prozessen herzustellen. Der industrienahe zweistufige Herstellungsprozess beinhaltet das Aufbringen von metallischen Vorläuferschichten (Kathoden zerstäubung & thermische Verdampfung) und die Bildung des Chalkopyrit Absorbers in Folge des thermischen Ausheizschrittes. Der gezielte Einbau von Konzentrationsgradienten bestehend aus Ga/In und Se/S wird werkstoffseitig am Absorber strukturell analysiert und für die elektronischen Eigenschaften der Solarzelle optimiert. Zur Justage des Ga/In Profils werden sowohl das optimierte Temperaturprofil als auch ein Überangebot an Chalkogenen verwendet. Für die Einstellung des Se/S Profils im Chalkopyrit dienen das Ausgangsverhältnis sowie ein nachträglicher S Einbau (Erweiterung auf einen drei-stufigen Prozess). Um den Rückkontakt der Solarzelle vor den aggressiven Chalkogenen während des Prozesse...

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Bibliographische Angaben

Copyrightjahr: 2018
ISBN-Print: 978-3-18-339609-2
ISBN-Online: 978-3-18-639609-9
Verlag: VDI Verlag, Düsseldorf
Reihe: Elektronik/Mikro- und Nanotechnik
Band: 396
Sprache: Deutsch
Seiten: 190
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

Titelei/Inhaltsverzeichnis Teilzugriff Seiten I - XIII Download Kapitel (PDF)
1. Motivation Kein Zugriff
2. Outline of the thesis Kein Zugriff
1. 1. Crystal and band structure of chalcopyrites Kein Zugriff
  2. Ternary chalcopyrites Kein Zugriff
  3. Diffusion processes in thin film systems Kein Zugriff
2. 1. Physics of single junction solar cells Kein Zugriff
  2. Ideal solar cell Kein Zugriff
  3. Real solar cells Kein Zugriff
  4. Band gap grading in CIGSSe solar cells Kein Zugriff
1. 1. Co-evaporation (CE) process Kein Zugriff
  2. Stacked elemental layer (SEL) process Kein Zugriff
2. 1. Optical and structural characterization techniques Kein Zugriff
  2. Electrical characterization Kein Zugriff
1. 1. Temperature dependent phase formation Kein Zugriff
  2. Phase formation with different Selenium supply Kein Zugriff
  3. Phase formation with a diffusion barrier layer at the back contact Kein Zugriff
  4. Influence of high temperature processes Kein Zugriff
2. 1. Temperature dependent phase formation Kein Zugriff
  2. Influence of different Se to S ratios Kein Zugriff
  3. Ex- and in-situ investigation of sulfur diffusion into CIGSe Kein Zugriff
Summary and prospects Kein Zugriff Seiten 164 - 166
1. Introduction into SCAPS simulations Kein Zugriff
2. Derivation of Jgrad with the analytical approach Kein Zugriff