Chakanga, Kambulakwao (2016) Laser texturing of glass substrates for light in-coupling in silicon thin-film solar cells. PhD, Universität Oldenburg.

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Abstract

Commercially available aluminoborosilicate with alkali, earth alkali and soda-lime glass substrates were textured with a pulsed picosecond laser with varying scribing speed and pulse energy. Highly textured substrates showed broadband light scattering. The refractive index of glass substrates changed following ablation. Raman analysis suggested that the variation in the three- and four-fold rings or Si-O-S linkages were responsible for the changed refractive index. Annealing the highly textured glass substrates at 150-450°C reduced the structural modifications. The improved properties of the AZO films on rounded textures were attributed to the enhanced step coverage. The performance of unoptimised solar cells on laser-textured glass substrates was comparable to values reported in literature. Optimizing the deposition conditions and reducing the film thickness are thus expected to improve the performance considerably.

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Laserstrukturierung von Glassubstraten für die Lichteinkopplung in Silizium-Dünnschichtsolarzellen

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Aluminoborosilikatglas mit Alkali, Erdalkali und Natronkalkglas wurden mit einem gepulsten Picosekundenlaser bei unterschiedlichen Schreibgeschwindigkeiten und Pulsenergien strukturiert. Stark strukturierte Substrate zeigen eine breitbandige Streuung. Der Brechungsindex der Glassubstrate änderte sich nach der Ablation. Die Umstrukturierung der Drei- und Vierfachringe oder Si-O-S-Bindungen, die in Raman-Messungen beobachtet wird, wird der Brechungsindexänderung zugewiesen. Eine Temperaturbehandlung der stark strukturierten Glassubstrate bei 150-450°C verringerte die strukturellen Änderungen. Die verbesserten Eigenschaften der AZO Schichten auf gerundeten Texturen wird der verbesserten Konformität zugewiesen. Die Leistung von unoptimierten Solarzellen auf laser-strukturierten Glassubstraten ist vergleichbar mit Literaturwerten. Das Optimieren der Abscheidungsbedingungen und die Reduzierung der Schichtdicken würde daher die Leistung erheblich verbessern.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	Laserstrukturierung, Lichteinkopplung, Dünnschichtsolarzelle
Subjects:	Science and mathematics > Physics
Divisions:	Faculty of Mathematics and Science > Institute of Physics (IfP)
Date Deposited:	14 Apr 2016 12:23
Last Modified:	15 Apr 2016 09:24
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/2754
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-28357
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