Dünnschicht-Photovoltaik

Herzlich wilkommen

Arbeitsgruppe Dünnschichtphotovoltaik (DSPV)

Unsere Arbeitsgruppe befasst sich mit der Physik von Dünnschichtsolarzellen sowie mit halbleiterphysikalischen Fragestellungen zu den dort eingesetzten Funktionsmaterialien und deren Grenzflächen.
Schwerpunktmäßig beschäftigen wir uns dabei mit dem Einsatz breitbandig absorbierender Verbindungshalbleiter wie z.B. Cu(In1-xGax)(Se1-ySy)2 und Cu2(Zn1-xSnx)(S,Se)4 in Solarzellen und Photovoltaikmodulen. Unser wissenschaftliches Interesse liegt in der Untersuchung des Wechselspiels zwischen den in einer Solarzelle vorherrschenden und skalenabhängigen Verlustmechanismen und den für das Bauelement spezifischen Struktur-, Transport- und Grenzflächeneigenschaften. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen führen wir experimentell und simulatorisch gestützte Verlust- und Potentialanalysen an Solarzellen und -modulen durch*, um daraus neue Strategien für die Optimierung des Wirkungsgrades zu erarbeiten.
Für unsere wissenschaftlichen Arbeiten setzen wir verschiedene Methoden aus den Bereichen

  • Struktur- und Oberflächenanalytik
  • Ladungstransport und Defektspektroskopie
  • Photophysik
  • Chemische Analytik
  • Solarzellencharakterisierung
Unsere Arbeitsgruppe verfügt in Kürze über eine Cluster-Beschichtungsanlage zur vollständigen und unterbrechungsfreien Herstellung von CIGS- und CZTS-Dünnschichtsolarzellen auf Substratgrößen von bis zu 10x10cm2. Hierzu werden sowohl die  Koverdampfung der schichtbildenden Elemente als auch sequentielle Prozessierungsverfahren eingesetzt.

*) Simulationsplattformen:

Sentaurus TCAD 3D (Synopsys, kommerziell)

SCAPS-1D (A. Niemegeers and M. Burgelman, Proc. 25nd IEEE Photovol-taic Specialists Conference (Washington D.C.,1996), pp. 901-904, IEEE, New-York, 1996)