Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 15: Photovoltaik I
HL 15.5: Vortrag
Dienstag, 28. März 2000, 10:30–10:45, H14
Mikrokristalline Silizium-Germanium Solarzellen — •M. Krause, E. Bunte, H. Stiebig, R. Carius und H. Wagner — Forschungszentrum Jülich GmbH, D-52425 Jülich
Die optische Absorption von µc-Si1−xGex:H steigt mit
zunehmendem Germaniumgehalt im nahen Infraroten an.
Dies eröffnet Perspektiven einer Nutzung dieses Materials als
Absorber in Dünnschichtsolarzellen mit Tandem-
oder Tripelstruktur.
Es wurden µc-Si1−xGex:H pin-Dioden in
einem VHF-PECVD Prozess bei 210∘C und 95MHz mit den Prozessgasen
Si2H6 bzw. SiH4 und GeH4 hergestellt, die bis zu 1:320 in
H2 verdünnt wurden. Die realisierten Dioden besitzen eine 200nm
dicke Absorberschicht mit einem Germaniumgehalt bis zu 60%.
Mit zunehmender Germaniumkonzentration nimmt
die Bandlücke ab und die offene Klemmenspannung sinkt. Nachteilig auf den
Wirkungsgrad wirkt sich die grössere Defektdichte mit steigendem
Germaniumgehalt aus. Da die Solarzellenparameter (Voc,FF)
sehr sensitiv hinsichtlich des Bandlückenverlaufs am p/i und
i/n Interface sind,
wird dessen Einfluss diskutiert und eine Zelloptimierung vorgestellt.
Die hohe Stromausbeute von über 25mA/cm2 unter AM1.5 sowie eine
Quanteneffizienz von 11% bei λ=1µm für eine optimierte
pin-Diode mit 50% Germaniumgehalt zeigen das Potential
dieses Materials für die Solarzellenanwendungen auf.