Dresden 2009 – wissenschaftliches Programm

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HL: Fachverband Halbleiterphysik

HL 5: Photovoltaic

HL 5.3: Vortrag

Montag, 23. März 2009, 10:45–11:00, POT 151

Mikroskopische Lumineszenzeigenschaften von polykristallinen CuInS₂-Dünnschichten — •Anja Dempewolf¹, Frank Bertram¹, Alexander Franke¹, Thomas Hempel¹, Jürgen Christen¹, Joachim Klaer², Frank Wünsch² und Thomas Schedel-Niedrig² — ¹Institut für Experimentelle Physik, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg — ²Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie

Die Lumineszenzeigenschaften von sowohl unpassivierten als auch Si_xN- und ZnO/CdS-passivierten polykristallinen CuInS₂-Dünnschichten (CIS) für die Anwendung als Absorbermaterial in Solarzellen wurden mittels orts-, zeit- und spektral aufgelöster Kathodolumineszenz (KL) und spektral aufgelöster Photolumineszenz (PL) untersucht. Die auf einem Glassubstrat mit gesputtertem Mo-Kontakt durch ein RTP-Verfahren (rapid thermal processing) hergestellten CIS-Schichten besitzen eine Dicke von etwa 2,1 µm und weisen eine körnige Oberflächenmorphologie auf. Das integrale Tieftemperatur- KL-Spektrum (5 K) des CIS wird durch eine exzitonische Lumineszenz um 1,5 eV dominiert. In lokal aufgelösten Spektren lässt sich in einem Energiebereich von 1,35 eV bis 1,56 eV eine Vielzahl von einzelnen Emissionslinien identifizieren, die vor allem gebundenen Exzitonen und Donator-Akzeptor-Übergängen zugeschrieben werden. Allgemein zeigen die untersuchten Schichten in der Intensität und Emissionsenergie eine inhomogene Lumineszenzverteilung. So weichen die Lumineszenzeigenschaften individueller Körner als auch verschiedener Facetten eines einzelnen Korns signifikant voneinander ab.