Elektrische Charakterisierung von chlorgasaktivierten CdTe-Solarzellen

In der vorliegenden Arbeit wird eine Serie von CdTe-Solarzellen untersucht, die nach dem Aufbringen der CdTe-Schicht 0, 5, 10, 15, 27 und 45 min in einer Chlor/Stickstoff-Atmosphäre behandelt wurden. Nach 10 min Behandlungsdauer (Aktivierung) ist dabei ein starker Wirkungsgradanstieg zu verzeichnen. Zur Klärung der dabei in der Zelle ablaufenden Vorgänge und zu ihrer Charakterisierung wurden temperaturabhängige Kapazitäts-Spannungs-, Kapazitäts-Frequenz-, DLTS- und Strom-Spannungs-Messungen durchgeführt. Es wird gezeigt, wie die besondere Beschaffenheit des Rückkontakts der CdTe-Zelle bei den jeweiligen Messungen zu berücksichtigten ist. Anhand der kapazitiven Messungen wird auf eine durch die Aktivierung gesteigerte Dotierungskonzentration des CdTe auf Werte im Bereich 2 ? 1014 cm-3 geschlossen. Die bei den Kapazitäts-Frequenz-Messungen gefundenen typischen Stufen werden hinsichtlich ihrer Ursache diskutiert. Die Betrachtung der Strom-Spannungs-Messungen ergibt keinen merklichen Beitrag der Rekombination an der CdS/CdTe-Grenzfläche zum Vorwärtsstrom der Zelle. Zur Erklärung der gemessenen temperaturabhängigen Verläufe der Idealität und der Aktivierungsenergie des Vorwärtsstroms werden verschiedene Varianten der Volumen-Rekombination diskutiert. Mögliche Auswirkungen eines Tunnelstrombeitrags auf die Verläufe bei reiner Volumen-Rekombination werden theoretisch behandelt und ausgeschlossen. Die Steigerung des Wirkungsgrads wird im Wesentlichen auf die Abnahme des Sperrsättigungsstroms I0 zurückgeführt. Aus diesem wird die Größenordnung der Lebensdauer von Überschussladungsträgern für aktivierte Zellen zu 10 ns bestimmt. Abschließend wird die Temperaturabhängigkeit des Stroms im Sperrbereich der Rückkontaktdiode diskutiert.

Level thesis:degree_level

thesis.doctoral

Grantor dc:publisher

Universität Oldenburg

Year

2005

Author dc:creator

• Ulrich, Stephan

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