Dissertation:
Metallorganische Gasphasenepitaxie zur Herstellung von hocheffizienten Solarzellen aus III-V Halbleitern

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2000
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Dimroth, Frank
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Metal-Organic-Vapor-Phase-Epitaxy of high-efficiency III-V solar cells
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Die Arbeit beschäftigt sich mit der Epitaxie von III-V Solarzellen aus GaAs, GaInAs, GaInP, GaInP/GaAs, und GaInP/GaInAs. Es werden die verschiedenen Schritte der Herstellung und Optimierung der Struktur von der Epitaxie bis hin zur Kontakttechnologie und Meßtechnik der fertigen Solarzelle behandelt. Die Strukturen wurden mit Hilfe eines in der Halbleiterindustrie eingesetzten Reaktors zur Metallorganischen- Gasphasenepitaxie hergestellt. Die Arbeit beschäftigt sich mit der Optimierung der Abscheidebedingungen zum Wachstum von Schichten aus GaAs, AlGaInP, AlGaAs und GaInAs auf GaAs und Ge Substrat. Herausragend sind die Ergebnisse zu Solarzellen auf der Basis von GaInAs, fehlangepaßt gewachsen auf GaAs Substrat. Erstmals wurden Tandemsolarzellen aus GaInP auf GaInAs realisiert und ein Rekordwirkungsggrad von bis zu 31.3 bei einer Konzentration von 300 Sonnen erreicht.
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This thesis gives an overview about the growth and characterization of III-V solar cells from materials like GaAs, GaInP, GaInAs, GaInP/GaAs and GaInP/GaInAs. An industrial size MOVPE reactor with a 5 times 4 inch substrate configuration has been used. This work summarizes results on the optimization of growth conditions for the epitaxy of GaAs, AlGaAs, GaInAs and AlGaInP layers on GaAs and Ge substrates. One highlight of this work was the realization of lattice mismatched GaInAs solar cells with record efficiencies. The first GaInP on GaInAs tandem solar cells have been grown, achieving a conversion efficiency of 31.3 at 300 suns.
Subject (DDC)
530 Physics
Keywords
Solarzelle , MOVPE , Solar cell , Photovoltaics , Metal-Organic-Vapor-Phase-Epitaxy , III-V semiconductors
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ISO 690DIMROTH, Frank, 2000. Metallorganische Gasphasenepitaxie zur Herstellung von hocheffizienten Solarzellen aus III-V Halbleitern [Dissertation]. Konstanz: University of Konstanz
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May 17, 2000
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