HeterosolarzellenDer globale Energieverbrauch ist aufgrund der weltweiten Zunahme der Industrialisierung stetig gewachsen und wird auch in Zukunft weiter wachsen. Der Gro\u00dfteil der weltweiten Energieerzeugung beruht derzeit auf der Nutzung fossiler Energietr\u00e4ger, bei deren Verbrennung gro\u00dfe Mengen an CO2 in die Atmosph\u00e4re freigesetzt werden, die dort als Treibhausgase ma\u00dfgeblich f\u00fcr den Klimawandel verantwortlich sind. Neben den unabsehbaren Folgen f\u00fcr das Klima sind die Ressourcen der fossilen Energietr\u00e4ger stark begrenzt. Ein Wechsel hin zu regenerativen Energien ist deshalb unausweichlich. Hierzu kann insbesondere die Photovoltaik, also die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in Strom, einen wichtigen Beitrag leisten. Zu einer weiteren Verbreitung der Photovoltaik ist allerdings eine weitere Senkung der Stromgestehungskosten von Solarstrom n\u00f6tig. Eine M\u00f6glichkeit, dies zu erreichen, stellt die Verwendung von Hocheffizienz-Solarzellen dar, weil diese auf gleicher Fl\u00e4che mehr Leistung erzeugen als konventionelle Solarzellen und somit die Kosten pro Wattpeak senken.Eine sehr interessante Art von Hocheffizienz-Solarzellen sind Heterosolarzellen. Bei diesem Solarzellentyp wird der Emitter nicht wie \u00fcblich eindiffundiert, sondern er besteht aus einem anderen Halbleitermaterial, wie z.B. amorphem Silizium. Die Verwendung von sogenannten Heteroemittern erlaubt die Herstellung von extrem d\u00fcnnen Solarzellen mit hohem Wirkungsgrad. Heterosolarzellen haben im Vergleich zu anderen Hocheffizienz-Solarzellen den Vorteil einer sehr einfachen Struktur, weswegen ihr Herstellungsprozess, der komplett bei Temperaturen unter 200\u00b0C abl\u00e4uft, weniger komplex ist. Heterosolarzellen bieten daher ein gro\u00dfes Kostensenkungspotential. Ihr Hocheffizienzpotential ist bereits von der Firma Sanyo gezeigt worden, die in der industriellen Fertigung 19% und im Labor 23% Wirkungsgrad erreicht.Das Ziel dieser Promotion ist die Entwicklung von Heterosolarzellen aus kristallinem Silizium, die mit einem Emitter aus einem anderen Material, wie z. B. amorphem Silizium, versehen sind. Da bei diesen Solarzellen die Grenzfl\u00e4che zwischen den beiden Halbleitern eine Schl\u00fcsselrolle spielt, wird insbesondere eine detaillierte Charakterisierung dieser Grenzfl\u00e4che im Hinblick auf eine Erh\u00f6hung des Wirkungsgrades im Vordergrund stehen. Zun\u00e4chst soll ein Heteroemitter f\u00fcr n-Typ und p-Typ monokristalline Si-Scheiben entwickelt werden und hinsichtlich seiner Passivierungs- und Lichtabsorptionseigenschaften optimiert werden. Dabei sollen neben dem Standardemitter aus amorphem Silizium auch andere Emittermaterialien, wie z.B. Siliziumkarbid, Siliziumoxid und Siliziumoxinitrid, evaluiert werden. Des Weiteren soll ein TCO Abscheidungsprozess f\u00fcr die Kontaktierung der amorphen Schichten entwickelt werden, der die TCO Schicht hinsichtlich ihres Schichtwiderstands optimiert und die Lichteinkopplung in die Heterosolarzelle erh\u00f6ht.Die Charakterisierung und Optimierung der Grenzschichten, der Bandschemata und der hergestellten Heterosolarzellen wird sowohl experimentell als auch theoretisch durch Simulationen und Modellbildungen erfolgen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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Fachbereich Physik
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