Analyse von elektrisch aktiven Defekten in Silicium f\u00fcr SolarzellenDer Wissenschaftliche Beirat der Bundesregierung Globale Umweltver\u00e4nderungen (WBGU) zieht in seinem Gutachten “Welt im Wandel: Energiewende zur Nachhaltigkeit” die Schlussfolgerung, dass “eine globale Energiewende unerl\u00e4sslich ist, um die nat\u00fcrliche Lebensgrundlage der Menschheit zu sch\u00fctzen und die Energiearmut in den Entwicklungsl\u00e4ndern zu beseitigen.” In einem vom WBGU entwickelten Szenario ist ein zentraler Bestandteil der “erhebliche Auf- und Ausbau neuer erneuerbarer Energietr\u00e4ger, insbesondere der Solarenergie.”Um dieses Szenario Wirklichkeit werden zu lassen, ist eine kontinuierliche Weiterentwicklung insbesondere der Silicium-Photovoltaik notwendig. Ein wesentlicher Punkt dabei ist die Analyse und Steigerung der Qualit\u00e4t des Ausgangsmaterials, der sogenannten Wafer, bei der Solarzellprozessierung. Abh\u00e4ngig vom Herstellungsprozess treten in den Wafern unterschiedliche Verunreinigungen und Defekte auf, die sich negativ auf die Solarzelleffizienz auswirken. Aus der gezielten Analyse dieser Materialfehler k\u00f6nnen mit Hilfe physikalischer Modelle Simulationen erstellt werden, die dazu dienen, das Kosten-Nutzen-Verh\u00e4ltnis der Waferherstellung zu optimieren.Ziel dieser Promotionsarbeit ist die gezielte Untersuchung der Wafer in Hinblick auf Defekte und deren physikalische Parameter. Eine m\u00e4chtige und vielversprechende Analysemethode daf\u00fcr ist die Lebensdauerspektroskopie (LS). Dabei wird die durchschnittliche Lebensdauer der Ladungstr\u00e4ger, und damit die Rekombinationsaktivit\u00e4t, unter verschiedenen Bedingungen, wie z.B. Variation des Injektionsniveau oder der Temperatur, bestimmt, um daraus R\u00fcckschl\u00fcsse auf die Materialeigenschaften zu ziehen. Dazu werden durch externe Anregung \u00dcberschussladungstr\u00e4ger erzeugt und deren abnehmende Dichte im zeitlichen Verlauf analysiert. Zur Detektion der \u00dcberschussladungstr\u00e4gerdichte gibt es verschiedene M\u00f6glichkeiten, wie zum Beispiel- Messung der Reflektion eines Mikrowellensignals- Messung der Leitf\u00e4higkeit- Messung des Photolumineszenzsignals.Eine weitere Untersuchungsmethode ist die “Deep Level Transient Spectrsocopy” (DLTS). Diesem Messprinzip liegt nicht der Rekombinationsvorgang als solcher (wie bei der Lebensdauerspektroskopie) zugrunde, sondern der Einfang und Reemission von Elektronen des gleichen Bandes. Durch eine Kombination dieser verschiedenen, sich erg\u00e4nzenden Analyseverfahren werden im Rahmen dieser Promotion die Defektparameter verschiedener Defekte eingehend untersucht und damit die Grundlage f\u00fcr eine Optimierung industrieller Solarzellen bereitgestellt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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