Steenhoff, Volker (2016) Development of Amorphous Germanium Nanoabsorber Solar Cells. PhD, Universität Oldenburg.

Preview

Volltext (19Mb)

Abstract

This dissertation investigates the applicability of amorphous germanium (a-Ge:H) as infrared absorber in solar cells. In particular it is explored whether the negative impact of the unfavorable electronical properties of a-Ge:H can be countered by drastically reducing the absorber thickness. It is shown using simulations as well as experimental results that, when taking advantage of Faby-Pérot resonances, only 10-25 nm thick a-Ge:H films are required to obtain sufficient infrared absorption. As a result of improved charge carrier extraction, this concept enables an improvement of the solar cell efficiency compared to the state-of-the-art. Moreover, it is shown that this method can be easily applied to multijunction solar cells.

["eprint_fieldname_title_plus" not defined]

Entwicklung von Solarzellen mit amorphem Germanium-Nanoabsorber

["eprint_fieldname_abstract_plus" not defined]

Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit der Untersuchung von amorphem Germanium (a-Ge:H) als möglicher Infrarotabsorber in Solarzellen. Zentral ist hierbei die Frage, ob eine sinnvolle Verwendung dieses Materials trotz seiner eher ungünstigen elektronischen Eigenschaften durch eine drastische Reduktion der Absorberdicke ermöglicht werden kann. Um hierbei weiterhin effiziente Absorption zu ermöglichen, wurde die Ausnutzung von Fabry-Pérot-Resonanzen zur Verbesserung des Lichteinfangs untersucht. Grundsätzlich konnte sowohl simulativ als auch experimentell gezeigt werden, dass unter geeigneter Ausnutzung optischer Resonanzen nur etwa 10-25 nm dicke a-Ge:H-Schichten benötigt werden um ausreichend Infrarotabsorption zu erzielen. Dieser Ansatz führt aufgrund einer verbesserten Ladungsträgerextraktion zu einer Erhöhung der Zell-Effizienz. Außerdem konnte gezeigt werden, dass sich dieses Prinzip auf einfache Weise auf Mehrfachsolarzellen übertragen lässt.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	Germanium, solar Cell, Fabry-Pérot resonance, nanocavity
Subjects:	Science and mathematics > Physics
Divisions:	Faculty of Mathematics and Science > Institute of Physics (IfP)
Date Deposited:	14 Nov 2016 15:29
Last Modified:	16 Nov 2016 10:38
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/2872
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-29531
DOI:
Nutzungslizenz:

Actions (login required)

View Item