Hocheffiziente Solarzellenstrukturen für kristallines Silicium-Material industrieller Qualität

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Datum
2004
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Kray, Daniel
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High efficiency solar cell structures for crystalline silicon material of industrial quality
Forschungsvorhaben
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Zeitschriftenheft
Publikationstyp
Dissertation
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Zusammenfassung

Die Arbeit befasst sich mit hocheffizienten Solarzellenstrukturen für industrielles monokristallines Silicium-Material mit Diffusionslängen kleiner als 300 µm. Es werden zwei Wege vorgeschlagen: Die Verwendung ultradünner Wafer (bis zu 36 µm dünn) sowie die Realisierung einer Emitter-Wrap-Through-Struktur. Im Bereich der ultradünnen Solarzellen werden neben der Prozessierung die mechanischen Eigenschaften u.a. durch Bruchtests untersucht. Weiterhin werden Untersuchungen zur Solarzellenoptik (insbesondere Bestimmung der Rückseitenreflexion) und den elektrischen Eigenschaften vorgestellt. Dabei wird die Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit der lasergefeuerten Rückseite intensiv untersucht. Es werden vollständige eindimensionale Simulationen mit experimentellen Ergebnissen verglichen und eine Verlustanalyse durchgeführt. Die Emitter-Wrap-Through-Solarzelle (EWT) wird mit der Rückseitenkontaktzelle verglichen und über die Degradation von bordotiertem Cz-Material ein 2D-Simulationsmodell experimentell validiert.

Zusammenfassung in einer weiteren Sprache

This work deals with highly efficient solar cell structures for industrial quality monocrystalline silicon material with diffusion lengths below 300 µm. Two different solutions are proposed: The use of ultrathin wafers (down to 36 µm) as well as the realization of an emitter-wrap-through structure. For the ultrathin solar cells the processing and the mechanical properties are investigated (e.g. by breakage tests). Furthermore investigations on solar cell optics (especially the determination of the back side reflectance) and the electrical properties are presented. The main focus is the surface recombination velocity of the laser-fired rear side. Full one-dimensional simulations are compared to experimental results and a loss analysis is performed. The emitter-wrap-through solar cell (EWT) is compared with the rear contacted cell and a 2D simulation model is experimentally validated via the degradation of boron-doped Cz material.

Fachgebiet (DDC)
530 Physik
Schlagwörter
Kristallines Silicium, Emitter-Wrap-Through-Solarzelle, Dünne Solarzelle, Solarzellenstrukturen, Hocheffizienz, Solar cell, high efficiency, thin solar cell, emitter-wrap-through, crystalline silicon
Konferenz
Rezension
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Zitieren
ISO 690KRAY, Daniel, 2004. Hocheffiziente Solarzellenstrukturen für kristallines Silicium-Material industrieller Qualität [Dissertation]. Konstanz: University of Konstanz
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December 17, 2004
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