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HL: Fachverband Halbleiterphysik

HL 68: Photovoltaics: Chalcopyrites II

HL 68.5: Talk

Thursday, March 17, 2011, 11:15–11:30, FOE Anorg

Kathodolumineszenz-Mikroskopie von polykristallinen Cu(In,Ga)Se₂ -Absorberschichten — •Stefan Ribbe¹, Mathias Müller¹, Frank Bertram¹, Thomas Hempel¹, Wolfram Witte², Dimitrios Hariskos² und Jürgen Christen¹ — ¹Institut für Experimentelle Physik, Otto-von-Guericke Universität, Magdeburg, Deutschland — ²Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung, Baden Württemberg (ZSW), Stuttgart, Deutschland

Die Lumineszenzeigenschaften von Cu(In,Ga)Se₂-Schichten unterschiedlicher Schichtdicke als Absorber für hocheffiziente Dünnschichtsolarzellen wurden mittels hoch orts- und spektral-aufgelöster Kathodolumineszenz (KL) untersucht. Die Absorberschichten wurden in einem Durchlaufprozess mittels Koverdampfung auf Mo-beschichtetes Kalk-Natron-Glas hergestellt. Unterschiedliche Schichtdicken von 1.0 und 3.0 µm wurden durch Variation der Durchlaufgeschwindigkeit realisiert. Auf den Oberflächen der polykristallinen Schichten ließen sich neben der typisch körnigen Struktur einzelne Facetten erkennen. Die ortsintegralen Tieftemperatur-KL-Spektren sind durch einen, für kupferarme Schichten typischen, breiten Peak um 1.13 eV (1.1 µm) gekennzeichnet. Durch Variation von Temperatur bzw. Anregungsdichte ließen sich DAP-Übergänge mit Beteiligung der Kupfervakanz und der Antisite-Defekt In_Cu identifizieren. Die laterale Lumineszenzverteilung ist sowohl hinsichtlich der Intensitäten als auch der Peakenergien mikroskopisch inhomogen. Hierbei sind sowohl Fluktuationen von Korn zu Korn, als auch eine Variation der Emissionswellenlänge innerhalb der einzelnen Partikeln zu erkennen.