Rückkontaktierung von semi-transparenten kristallinen Silizium Solar Zellen

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Datum
1997
Autor:innen
Kress, André
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Organisationseinheiten
Zeitschriftenheft
Publikationstyp
Masterarbeit/Diplomarbeit
Publikationsstatus
Published
Erschienen in
Zusammenfassung

In dieser Arbeit wurden erstmals Solarzellen mit völlig neuartigem Design (POWER- und EWT-Zellen) und unter Einsatz unkonventioneller Herstellungsmethoden realisiert. Die hergestellten Zellen sind semitransparent aufgrund von Löchern, die durch Strukturieren mittels einer Wafersäge im Silizium-Substrat entstehen. Die POWER-Zellen zeichnen sich besonders durch ihre - auch ohne Antireflexbeschichtung -hohe Lichteinkopplung und ihre hohe Quantenausbeute im gesamten Spektralbereich aus. Kontaktiert wurden die Zellen mit der am Lehrstuhl Bucher entwickelten Schrägwinkelmetallisierung. Dabei wurden die Flanken der für die hohe Lichteinkopplung verantwortlichen V-Struktur mit Metall bedampft. Die Abschattung durch das so aufgedampfte Frontgrid ist äußerst gering. Der Versuch, die strukturierten Zellen mittels Photolithographie zu kontaktieren, war wegen der für POWER-Zellen notwendigen Tiefe der Gräben nur teilweise erfolgreich. Die besten Zellen erreichten ohne Antireflexschicht einen Wirkungsgrad von über 7 %. Dies ist der höchste, der bisher für POWER-Solarzellen dieser Art erreicht wurde. Eine der im Verlauf der Arbeit hergestellten POWER-Zellen erfüllt schon ihre Aufgabe in einem Demonstrationsmodell der Firma Sunways. Mit der erfolgreichen Herstellung der EWT-Zelle gelang erstmals die Rückkontaktierung einer semitransparenten Silizium-Solarzelle. Der Hauptvorteil einer rückkontaktierten Solarzelle liegt in der enormen Vereinfachung bei der Verschaltung der Zellen zu Modulen. EWT-Zellen überzeugen aber außerdem auch durch einen höheren Kurzschlußstrom, der teils auf die abschattungsfreie Frontseite und teils auf die höhere Einsammelwahrscheinlichkeit aufgrund des beidseitigen pn-Übergangs zurückzuführen ist. Nicht zuletzt bestechen EWT-Zellen durch ein unter ästhetischen Gesichtspunkten unübertroffenes Äußeres. Um Basis und Emitter auf der Rückseite zu trennen, wurde vor der Diffusion eine Silizium-Nitrid-Schicht aufgebracht, wie sie z. B. auch

Zusammenfassung in einer weiteren Sprache
Fachgebiet (DDC)
530 Physik
Schlagwörter
POWER-Zelle (POlycrystallin Wafer Engineering Result), EWT-Zelle (Emitter-Wrap-Through), Charakterisierung
Konferenz
Rezension
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Zitieren
ISO 690KRESS, André, 1997. Rückkontaktierung von semi-transparenten kristallinen Silizium Solar Zellen [Master thesis]
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