Analysen für Chalkogenid-Dünnschicht-Solarzellen (eBook)
215 Seiten
Vieweg & Teubner (Verlag)
978-3-8348-9638-4 (ISBN)
Dr. Andreas Stadler arbeitet als Wissenschaftler an der Universität Salzburg und dem Christian Doppler Labor für Anwendungen von Sulfosalzen in der Energiewandlung.
Dr. Andreas Stadler arbeitet als Wissenschaftler an der Universität Salzburg und dem Christian Doppler Labor für Anwendungen von Sulfosalzen in der Energiewandlung.
1 Inhalt 6
2 Einleitung 8
2.1 Die Nutzung des Sonnenlichts 8
2.2 Literatur zur Einleitung 11
3 Theorie 12
3.1 Optische Grundlagen für Grenzflächen und Volumina von Festkörpern 12
3.1.1 Transmissions- t und Reflexionskoeffizienten r 12
3.1.2 Transmissions- T, Absorptions- Aund Reflexionsgrade R 22
3.2 UV/Vis/NIR-Spektroskopie an Ein- und Zwei-Schieht-Systemen 35
3.2.1 Physikalische Größen für Eln-Schtcht-Systeme 35
3.2.2 Das erweiterte Ein-Schicht-System 57
3.2.3 Das exakte Zwei-Schichten-System 62
3.2.4 Grundlegendes zum Verm essen von Mehr-Als-Zwei-Schichten-Systemen 68
3.3 Der Vergleich mit dem Keradec/Swanepoel-Modell 68
3.3.1 Parameter des Substrats 68
3.3.2 Die wellenlängenabhängige Transmissionsrate T (nSch,a.Sch,dsch) nach Keradec 69
3.3.3 Brechungsindex nSch und Absorptionskoeffizient ?Sch nach Swanepoel 72
3.4 Quantenmechanisches Modell 78
3.4.1 Quantenmechanisches Modell für ein Ein-Schicht-System 78
3.4.2 Quantenmechanisches Modell für Zwei-Schichten-Systeme 83
3.5 Elektrische Bestimmung des spezifischen Widerstandes dünner Schichten 85
3.5.1 Van-der-Pauw Methode 85
3.5.2 Lineare Vier-Spitzen-Methode 87
3.5.3 Zwei-Spitzen-Methode 89
3.5.4 Einnuss des Substrats und der Meßspitzen 91
3.6 Dotierstoffkonzentrationen, Beweglichkeiten und Stoßzeiten 91
3.6.1 Dotierstoffkonzentrationen n, p und Energieniveaus E 91
3.6.2 Beweglichkeit ? und Stoßzeit ? 100
3.7 Strom-Spannungs-Messungen an Solarzellen 104
3.7.1 Theoretische Strom-Spannungs-Kennlinie und Ersatzschaltbild 104
3.7.2 Einfluss des Lichtspektrums auf die I(U)-Kennlinie 111
3.7.3 Alterung 118
3.8 Literatur zur Theorie 120
4 Experimente 122
4.1 Das Materialsystem der Sulfide 122
4.1.1 Allgemeines zu Sulfiden für die Photovoltaik 122
4.1.2 Auswahl der Materialien, Produktionsverfahren und Analysemethoden 123
4.1.3 Untersuchte Materialien 124
4.2 UV/Vis/NIR-Spektroskopie an transparenten und opaken Schichten 126
4.2.1 Transparente isolierende Glas- und BSG-Substrate 126
4.2.2 Transparente,leitende Oxide TCO (Transparent Conducting Oxides) 128
4.2.3 Opake, absorbierende Sulfide 142
4.3 Elektrische Bestimmung des spezifischen Schichtwiderstandes 158
4.3.1 Aluminiumdotierte Zinkoxid (ZnO:AI) Schichten 159
4.3.2 Zinnsulfid (SnxSy) Schichten 160
4.4 Strom-Spannungs-Messungen an Solarzellen 162
4.4.1 Solarzellen mit Zinnsulfid SnxSy Absorberschichten 162
4.5 Literatur zu den Ergebnissen 175
5 Zusammenfassung 182
5.1 Zusammenfassung der Ergebnisse 182
5.2 Literatur zur Zusammenfassung 191
6 Anhänge 192
Anhang A:Exaktes Lösen eines Polynoms 3. Grades 192
Anhang B: Exaktes Lösen eines Polynoms 4. Grades 196
Anhang C: Perkin Eimer Lambda 750 UV/Vis/NIR Spektrometer 198
Anhang D: Strom-Spannungs-Meßplatz mit Sonnensimulator 200
Anhang E: Verbindungen, ausschließlich mit Zink Zn und Sauerstoff 0 ,entsprechend der Inorganic Crystal Structure Database ICSD 2009/1 202
Anhang F: Verbindungen, ausschließlich mit Zink Zn, Sauerstoff 0 undAluminium Al entsprechend der Inorganic Crystal Structure DatabaseICSD 2009/1 204
Anhang G:Verbindungen, ausschließlich mit Zink Zn, Sauerstoff 0, Stickstoff N und Aluminium AI entsprechend der Inorganic Crystal StructureDatabase ICSD 2009/1 205
Anhang H: Verbindungen, ausschließlich mit Zinn Sn und Schwefel S,entsprechend der lnorganic Crystal Structure Database ICSD 2009/1 206
Anhang I:Verbindungen, ausschließlich mit Bismut Bi und Schwefel S,entsprechend der Inorganic Crystal Structure Database ICSD 2009/1 207
7 Schlagwortverzeichnis 208
Erscheint lt. Verlag | 10.6.2010 |
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Zusatzinfo | 215 S. 104 Abb. |
Verlagsort | Wiesbaden |
Sprache | deutsch |
Themenwelt | Naturwissenschaften ► Physik / Astronomie |
Technik ► Elektrotechnik / Energietechnik | |
Technik ► Maschinenbau | |
Schlagworte | Dünnschicht • Halbleiter • Messtechnik • Solarzelle • Solarzellen • Sputtern • stem • Sulfide |
ISBN-10 | 3-8348-9638-1 / 3834896381 |
ISBN-13 | 978-3-8348-9638-4 / 9783834896384 |
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Größe: 54,4 MB
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