Publikation: Entwicklung und Charakterisierung von Kathodenzerstäubungsverfahren für kristalline Silizium-Solarzellen
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Zusammenfassung
In this thesis the passivation and diffusion of hydrogen of sputtered silicon nitride layers in multicristalline silicon solar cells was investigated. Firstly the dependence of the volume passivation from different deposition and layer parameters such as temperature, pressure, and layer thickness was examined. The focus of this investigation was the influence of these parameters on the diffusion respectively the passivation of the solar cell. Based on a literature research and the experimental results a qualitative model which describes the diffusion mechanisms of hydrogen in a solar cell could be found. By optimizing the hydrogen concentration and by using an ammonium pretreatment before coating the cell efficiency could be improved significantly. Based on the investigation of the working mechanisms of the ammonium pretreatment, alternative ammonium prepreatment methods were tested such as a DC-plasma pretreatment and a RF cathode.
Zusammenfassung in einer weiteren Sprache
In der Arbeit wurde die Passivierung und Diffusion von Wasserstoff von gesputterten Siliziumnitridschichten in multikristallinen Silizium Solarzellen näher untersucht. Zum einen wurde die Abhängigkeit der Volumenpassivierung von verschiedenen Abscheide- und Schichtparametern wie Prozesstemperatur, Prozessdruck und Schichtdichte untersuchen. Hierbei sollte im speziellen untersucht werden, wie diese Parameter die Wasserstoffdiffusion bzw. die Passivierung der Solarzelle beeinflussen. Aufbauend auf einer Literaturrecherche und den erhaltenen Ergebnissen konnte ein qualitatives Modell zur Beschreibung der verschiedenen Diffusionsmechanismen in einer Solarzelle erstellt werden. Durch Optimierung der Wasserstoffkonzentration und durch Verwendung eines Ammoniakvorplasmas vor der Beschichtung konnte der Zellwirkungsgrad deutlich verbessert werden. Aufbauend auf einer Untersuchung der Funktionsweise des Ammoniakvorplasmas wurden alternative Vorplasmaprozesse getestet. Zum einen wurde ein DC Glimmkathoden- Vorplasma untersucht, wobei starke Verschlechterungen der Lebensdauern der behandelten Proben beobachtet wurden. Als weitere Alternative zu einem Twinmag Vorplasma wurde eine HF Kathode verwendet.
Fachgebiet (DDC)
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ISO 690
CATOIR, Jan, 2010. Entwicklung und Charakterisierung von Kathodenzerstäubungsverfahren für kristalline Silizium-Solarzellen [Dissertation]. Konstanz: University of KonstanzBibTex
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