Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 40: Photovoltaik V
HL 40.2: Vortrag
Freitag, 27. März 1998, 11:45–12:00, H13
Dünnschichtsolarzellen auf der Basis von CuInS2:Sb — •I. Hengel, R. Klenk und M. Ch. Lux-Steiner — Hahn-Meitner-Institut, Glienickerstr. 100, 14109 Berlin
CuInS2 besitzt eignet sich als direkter Halbleiter mit einer Bandlücke von 1.5 eV gut für photovoltaische Anwendungen. Der Absorber wurde hier in einem zweistufigen Verfahren präpariert, in dem ein metallischer Cu/In-Precursor in Schwefeldampf bei 500∘C sulfurisiert wird. Der Beitrag beschäftigt sich mit dem Einfluß von Sb2S3, das als Flußmittel für III-V-Verbindungen [1], sowie aufgrund theoretischer Bandstrukturberechnungen als Dotand für CuInS2 vorgeschlagen wurde [2]. Größere CuInS2-Körner mit einer Sb2S3-Schicht unter dem Precursor lassen auf eine Beteiligung des Antimons am Wachstumsprozeß der Absorberschicht schließen. Die elektronischen Eigenschaften der Solarzelle hängen stark von der Antimonkonzentration in der Schicht ab. Während mit sehr dünnen Sb2S3-Schichten (5nm) gegenüber der gleich prozessierten antimonfreien Zelle eine relative Erhöhung des Füllfaktors und der Leerlaufspannung erreicht wurde, waren für höhere Antimonkonzentrationen Verluste im Füllfaktor, insbesondere eine systematische Zunahme des Serienwiderstandes zu verzeichnen. Ein Dotiereffekt des Sb wird im Modell des thermisch unterstützten Tunnelns an der Heterogrenzfläche diskutiert.
[1] Yamamoto et al., Jpn. J. Appl. Phys. 35 (1996) L1562
[2] Milnes, IEEE PV Spec. Conf. 13 (1978) 892