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.
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F. Gromball, J. Heemeier, N. Linke, J. Müller , Zone Melting Recrystallisation of Silicon Thick Films on Glass Substrates with a Regulated Line Shaped Electron Beam, Proceedings 19th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Paris, France, 2004 - 4-07.130V
N. Linke, F. Gromball, J. Heemeier, J. Müller , Tungsten Silicide as Supporting Layer for Electron Beam Recrystallised Silicon Solar Cells on Glass, Proceedings 19th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Paris, France, 2004 - 4-07.129V
F. Gromball, J. Heemeier, N. Linke, M. Burchert, J. Müller , High Rate Deposition and In-situ Doping of Silicon Films for Solar Cells on Glass, Solar Energy Materials and Solar Cells 84/1-4, 71-82, 2004 - 4-07.128V
F. Gromball, J. Heemeier, N. Linke, M. Burchert, J. Müller , High Rate Deposition and In-situ Doping of Silicon Films for Solar Cells on Glass, Proceedings ISES Solar World Congress, Göteborg, Sweden, O4 13, 2003 - 4-07.102V
J. Heemeier, M. Rostalsky, F. Gromball, N. Linke, J. Müller, Thin Film Technology for Electron Beam Crystallized Silicon Solar Cells on Low Cost Substrates, 29th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, New Orleans, LA, USA, 2002 - 4-07.179V
F. Gromball, K. Ong, C. Groth, L. Fu, J. Müller, E. Strub, W. Bohne, J. Röhrich , Impurities in Electron Beam Recrystallised Silicon Absorbers on Glass, Proceedings 20th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Barcelona, Spain, 2005, 2DV.2.40 - 4-07.180V
K. Ong, C. Groth, F. Gromball, J. Müller , In-Line Processing of Electron Beam Recrystallised Silicon Solar Cells on Glass, Proceedings 20th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Barcelona, Spain, 2005, 2DV.2.37 - 4-07.181V
F. Gromball, C. Groth, J. Müller , Controlled line shaped electron beam for silicon zone melting recrystallization on float glass substrates, Review of Scientific Instruments 76, 063901, 2005 - 4-07.182V
C. Groth, K. Ong , Silicon Thin Films from Trichlorosilane for Electron Beam Recrystallized Solar Cells, AVS 52nd International Symposium, USA, Boston, 2005 - SOLAR1D
F. Gromball, Elektronenstrahl-rekristallisierte Siliziumschichten für Solarzellen auf Glas, Aachen 2006
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D. Amkreutz, K. Ong, C. Groth, J. Müller, Properties of In-Line Processed Electron Beam Recrystallised Silicon Solar Cells on Glass, Proceedings 21th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Dresden, Germany 2006
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D. Amkreutz, K. Ong, C. Groth, J. Müller, I. Didschuns, C. Klimm, M. Schmidt, Electron Beam Crystallised Thin Film Silicon Solar Cells on Floatglass, Proceedings 23rd European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Valencia, Spain 2008
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Nicole Nelles, Elektronenstrahlrekristallisierte Silicium-Solarzellen auf Glas-Substraten: Betrachtung von Struktur und Grenzflächen, München 2008
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