Optimierung von III-V basierten Hochleistungssolarzellen

Abstract

Mehrfachsolarzellen aus III-V Halbleiterverbindungen bieten die Möglichkeit, Sonnenenergie besonders effizient in elektrische Energie umzuwandeln. Im Rahmen dieser Arbeit werden Wirkungsgrade bis zu 41,1% demonstriert. Für die terrestrische Nutzung werden solche Hochleistungssolarzellen in lichtkonzentrierte Systeme eingebaut, was besondere Anforderungen an die Solarzelle stellt. Der Schwerpunkt dieser Dissertation liegt auf der Kristallzucht verschiedener III-V Solarzellenstrukturen, sowie deren Anpassungen an das terrestrische Sonnenspektrum und an die hohen Lichtintensitäten in Konzentratorsystemen. Neben gitterangepassten Solarzellenstrukturen werden Solarzellen mit spannungskompensierten Multi-Quantentöpfen und metamorphe Tripelsolarzellen untersucht. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Entwicklung von Tunneldioden als Interzellkontakte für Mehrfachsolarzellen unter hochkonzentriertem Licht.