Keller, Jan (2012) Charakterisierung und Simulation von sequentiell prozessierten CIGSSe-Solarzellen mit chemisch gradierter Absorberschicht : Möglichkeiten und Einschränkungen eines eindimensionalen Ansatzes. PhD, Universität Oldenburg.

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Abstract

In dieser Arbeit wurde auf Grundlage des Simulationsprogrammes SCAPS-1D ein eindimensionales Modell zur Beschreibung von industriell gefertigten CIGSSe-Solarzellen entwickelt. Als Folge der großflächigen, sequentiellen Prozessierung treten hier starke chemische und mikrostrukturelle Inhomogenitäten auf. Um diese möglichst präzise in der Simulation abzubilden, wurden die einzelnen Funktionsschichten zunächst separat charakterisiert. Die nötige Dimensionsreduzierung der Solarzellenstruktur erfolgte anschließend über eine geeignete Mittelung der experimentell bestimmten Eingangsparameter. Das erarbeitete Modell ermöglicht eine quantitative Vorhersage der gemessenen elektrischen Eigenschaften der betrachteten Solarzellen. Eine Fehlerabschätzung hier eingeflossener Vereinfachungen unterstreicht zudem die Leistungsfähigkeit des eindimensionalen Ansatzes. Anhand der Simulationen motivierte Änderungen im Zellaufbau konnten in der Produktion umgesetzt und damit die Effizienz gesteigert werden.

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In this work a one-dimensional (1D) model based on the photovoltaic simulator SCAPS-1D has been developed to describe the properties of industrially processed CIGSSe solar cells. In consequence of the large-scale and sequential production sequence, chemical and microstructural inhomogeneities are observed in the device. In order to accurately image these features in the simulation, each functional layer has been characterized separately first. The required dimension reduction was realized subsequently by averaging of the experimental input parameters, determined before. Electrooptical measurements on the investigated solar cells can be predicted quantitatively by the acquired model. An error estimation of the incorporated simplifications and not considered multidimensional effects proves the capability of the 1D approach. Simulative motivated modifications in the solar cell configuration could be implemented in production and led to increased conversion efficiencies.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	[Keine Schlagwörter von Autor/in vergeben.]
Controlled Keywords:	Dünnschichtsolarzelle , Simulation , Elektrooptik
Subjects:	Science and mathematics > Physics
Divisions:	Faculty of Mathematics and Science
Date Deposited:	17 Jan 2013 14:28
Last Modified:	17 Jan 2013 14:29
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/1386
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-14663
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