Silicium-Heterosolarzellen

Materialanalyse und -qualifizierung
© Fraunhofer ISE

Elektronenmikroskopische Aufnahme der Vorderseite einer Silicium-Heterosolarzelle. Zu erkennen sind die Pyramiden auf der Oberfläche, die dünne a-Si Schicht und die Kontaktschicht. Es wurde Aluminium dotiertes Zinkoxid (AZO) statt ITO verwendet.

Silicium-Heterosolarzellen haben das Potential für hohe Wirkungsgrade. Sie kombinieren die Vorteile der Wafertechnologie, nämlich das Erreichen hoher Wirkungsgrade durch das Verwenden hoch qualitativer Substrate, mit denen der Dünnschichttechnologie, wie den Einsatz von großflächigen, kostengünstigen Depositionstechniken und niedrigen Substrattemperaturen.

Ziel der Arbeiten ist es, möglichst bald für diesen Zelltyp einen industrietauglichen Prozess zu entwickeln. Außerdem sollen neuartige Zellstrukturen entwickelt und damit höchste Wirkungsgrade erreicht werden.
Parallel dazu arbeiten wir an dem Grundverständnis zur Funktion dieses Zelltyps, um weitere Optimierungen vornehmen zu können.

Forschungsschwerpunkte:

  • Abscheidung von ultradünnen amorphen und mikrokristallinen Schichten, auch auf texturierten Flächen
  • Passivierung von Oberflächen mittels amorpher und mikrokristalliner Schichten
  • Optimierung und Analyse der Oberflächenkonditionierung vor der Deposition
  • Kostengünstige transparente, leitende Oxidschichten (TCO) als Frontkontakt
  • Optimierung des TCO/Halbleiterüberganges
  • Niedertemperaturmetallisierung
  • Alternative Dotierstoffquellen
  • Verwendung höherer Anregungsfrequenzen bei der Deposition
  • Evaluation neuer Solarzellen