Elektronenstrahl-kristallisierte Silizium-a-Si-poly-Si-Dickschicht-Solarzellen auf Floatglas-Substrat
 Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer kristallinen Silizium-Dickschicht-Solarzelle auf Mittel- und Hochtemperatursubstraten. Bei erfolgreichem Forschungsverlauf wird es erstmals möglich sein, kristalline Silizium-Dickschicht-Solarzellen auf preiswerten Substraten - insbesondere Floatglas - herzustellen. Es wird eine durchweg trockenchemische Prozessfolge mit hoher Materialausbeute und hoher Durchlaufgeschwindigkeit angestrebt. Diese Abfolge ist für beliebige Substratgrößen geeignet und erlaubt die Herstellung kompletter Solarmodule in einer Prozessfolge. Der prinzipielle Zellaufbau (Abb.1) sieht auf dem Substrat zunächst eine mechanisch stabile Siliziumkarbidschicht vor die als Diffusionsbarriere während der Kristallisation dient. Der Silizium-Absorber mittels elektronenstrahlverdampfen bzw. LPCVD aus Silan abgeschieden, p-dotiert und anschließend in einem schnellen Hochtemperaturprozess (Ziehgeschwindigkeiten bis 100 mm/s) mit einer Linienelektronenstrahlquelle kristallisiert (Abb.2). Ein PECVD abgeschiedener amorpher Silizium Emitter vervollständigt die Zelle. Optische, elektrische und materialspezifische Eigenschaften der verwendeten Schichten wirken eng zusammen. Bisher konnten mit dieser Technologie Kristallite im cm-Bereich auf Glas erzeugt und Wirkungsgrade von 3,5% erzielt werden.
Publikationen - 4-07.131V
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Nicole Nelles, Elektronenstrahlrekristallisierte Silicium-Solarzellen auf Glas-Substraten: Betrachtung von Struktur und Grenzflächen, München 2008
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