Halbleitermesstechnik für die Photovoltaik

In der Vorlesung wird der Herstellungsprozess einer kristallinen Siliziumsolarzelle vom Siliziumblock bis zur Solarzelle betrachtet. Die jeweiligen Analyseverfahren zur Beurteilung der einzelnen Prozesse werden vorgestellt und erklärt. Dieses sind insbesondere Analyseverfahren zur: - Material Charakterisierung: Leitfähigkeit, Ladungsträgerdichte, Ladungsträgerlebensdauer (Photolumineszenz, Photoleitfähigkeit, Thermografie), Defekte (Deep Level Transient Spectroscopy, Ladungsträgerlebensdauerspektroskopie, Infrarot-Spektroskopie), Kristallorientierung (Electron Back Scattering Diffraction) - Prozess Charakterisierung: Dotierprofile (Electrochemical Capacitance Voltage Profliling), Textur (Rasterelektonenmikroskpie, Reflexion), Ladungsträgerlebensdauer (Photolumineszenz, Photoleitfähigkeit, Thermografie), Schichtdicke und Brechungsindex (Ellipsometrie, Infrarot-Spektroskopie) - Solarzellen Charakterisierung: Strom-Spannungs-Kennlinie, Quanteneffizien, Reflexion, Shuntanalyse (Thermografie), Serienwiderstand (Transmission Line Method, Photolumineszenz) The lecture considers the fabrication process of a crystalline silicon solar cell, starting from the ingot. For each processing step, the analysis techniques used for the assessment of the process quality are introduced and explained. The lecture covers the following analysis techniques: - Material characterization: conductivity, charge carrier concentration, charge carrier lifetime (photoluminescence, electroluminescence, thermography), crystal defects (deep level transient spectroscopy, charge carrier lifetime spectroscopy, infrared spectroscopy), crystal orientation (electron back scattering diffraction) - Process characterization: doping profiles (Electrochemical Capacitance-Voltage Profiling), texture (scanning electron microscopy, reflectance), charge carrier lifetime (photoluminescence, photoconductance, thermography), layer thickness and refractive index (ellipsometry, infrared spectroscopy) - Solar cell characterization: Current-Voltage characteristics, quantum efficiency, reflectance, shunt analysis (thermography), series resistance (transmission line method, photoluminescence) keine öffentliche Person Module: Ausgewählte Themen moderner Physik Universität Hannover WiSe 2015/16 Inst. f. Festkörperphysik Prof. Dr.-Ing. Brendel Rolf Ing