Engelhardt, Frank (1999) Defektspektroskopie an Solarzellen und Schottky-Kontakten auf Basis des Halbleiters Cu(In,Ga)Se 2. PhD, Universität Oldenburg.

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Abstract

Solarzellen auf Basis des Halbleiters Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) sind dabei, die Grenze zur Kommerzialisierung zu überschreiten. Ein Spitzenwirkungsgrad von bisher knapp 19% verspricht ein großes Potential. Leider hinkt das physikalische Verständnis den technologischen Erfolgen hinterher. In der vorliegenden Arbeit wird der Ladungstransport und die Defektphysik von Solarzellen und Schottky-Kontakten auf Basis von CIGS mit Hilfe von Admittanzspektroskopie, DLTS und Quantenausbeute untersucht. Zusätzlich werden Simulationsrechnungen (mit SCAPS-1D) vorgenommen. Es wird gezeigt, daß mit Hilfe der Admittanzspektroskopie eine Qualitätskontrolle der Solarzellen möglich ist. Durch differenzierte DLTS-Methoden (u.a. Leitwert-, Reverse- und Laplace-DLTS) wird die komplizierte Defektphysik von CIGS umfassend untersucht. Die Messung der Quantenausbeute und die vergleichenden Simulationsrechnungen weisen auf einen starken Einfluß der Korngrenzen auf den Ladungstransport hin. Weiterhin wird der Einfluß von Natrium sowohl auf die Kornmorphologie, als auch auf die elektrischen Eigenschaften des CIGS-Absorbers diskutiert.

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Solar cells on base of the semiconductor Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) are to be crossed thereby the boundary for commercialization. An efficiency from so far about 19% promises a large potential. Unfortunately the physical understanding limps to technological successes afterwards. In the available work the charge transport and the defect physics are examined by solar cells and Schottky-contacts on base of CIGS with the help of admittance spectroscopy, DLTS and quantum yield. Additionally calculations (with SCAPS-1D) are made. It is shown that with the help of the admittance spectroscopy a quality control of the solar cells is possible. By different DLTS methods (among others Conductance-, Reverse- and Laplace-DLTS) the complicated defect physics is comprehensive examined. The measurement of the quantum yield and the comparative calculations refer to a strong influence of the grain boundaries on the charge transfer. Further the influence of sodium is discussed both on the grain morphology and on the electrical characteristics of the CIGS absorber.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	[Keine Schlagwörter von Autor/in vergeben.]
Controlled Keywords:	Solarzelle, Schottky-Kontakt, Defektphysik, Admittanzspektroskopie, DLTS, Quantenausbeute
Subjects:	Science and mathematics > Physics
Divisions:	Faculty of Mathematics and Science > Institute of Physics (IfP)
Date Deposited:	17 Jan 2013 14:17
Last Modified:	17 Jan 2013 14:17
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/416
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-4493
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