Hamsa, Ahmed (2021) Performance Optimization of Cu(In1-x,Gax)(Se1-y,Sy)2 Thin-Film Solar Cells by Characterization and Modelling of Temperature and Low-Light Behavior. PhD, Universität Oldenburg.

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Abstract

In this work, the impact of structural variations of CIGS solar cells on their temperature coefficients, their stability, and their low light performance is studied. The layer modifications implemented for this study include different buffer, window layers and back contacts materials, and different double graded absorbers with change in their thickness and sodium post deposition treatment. It was demonstrated that the absorber layer exhibits the largest influence on the temperature dependence of the power output amongst all modified layers of the structure. The buffer and the absorber elemental composition showed to play an important role in the elemental interdiffusion and hence led to the creation of amphoteric defects that are light and temperature sensitive. Studies on the impact of different solar cell structures on the shift of the dominant recombination region at different light intensities were also performed.

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Leistungsoptimierung von Cu(In1-x,Gax)(Se1-y,Sy)2-Dünnschichtsolarzellen durch Charakterisierung und Modellierung des Temperatur- und Schwachlichtverhaltens

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In dieser Arbeit wird der Einfluss struktureller Variationen von CIGS-Solarzellen auf deren Temperaturkoeffizienten, ihre Stabilität und ihre Schwachlichtleistung untersucht. Die für diese Studie durchgeführten Schichtmodifikationen umfassen verschiedene Puffer, Fensterschichten und Rückkontaktschichten sowie verschiedene doppelt abgestufte Absorber mit veränderter in der Dicke und der Natrium-Nachbehandlung. Es konnte gezeigt werden, dass die Absorberschicht von allen modifizierten Schichten der Struktur den größten Einfluss auf die Temperaturabhängigkeit der Ausgangsleistung aufweist. Es zeigte sich, dass die Elementzusammensetzung des Puffers und des Absorbers eine wichtige Rolle bei der Elementinterdiffusion spielt und somit zur Bildung von amphoteren Defekten führt, die licht- und temperaturempfindlich sind. Untersuchungen zum Einfluss verschiedener Solarzellenstrukturen auf die Verschiebung der dominanten Rekombination bei unterschiedlichen Lichtintensitäten wurden ebenfalls durchgeführt.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	Temperaturkoeffizient, Strahlungsintensität, Metastabilität, dominante Rekombination, CIGS-Solarzelle
Subjects:	Science and mathematics > Physics
Divisions:	Faculty of Mathematics and Science > Institute of Physics (IfP)
Date Deposited:	07 Jul 2021 10:56
Last Modified:	07 Jul 2021 10:56
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/5083
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-51647
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