Ausbau des Kompetenzzentrums Dünnschicht und Nanotechnologie für Photovoltaik Berlin, Teilvorhaben 6: Analytik

Abstract

Derzeitiger Stand von Wissenschaft und Technik Die Photovoltaiklandschaft in Deutschland ist von der Wafer-Technologie dominiert. Im Bereich Dünnschicht-PV gibt es zahlreiche vielversprechende Entwicklungspotentiale, für die jedoch auch die geeigneten Depositions-, Analyse- und Simulationsverfahren zur Verfügung stehen müssen. Zielsetzung Ziel des Teilvorhabens war der Aufbau eines instituts- und standortübergreifenden Analysenetzwerks für Dünnschichtsolarzellen, um, durch die Kombination einer Vielzahl von in der Halbleiterindustrie etablierter Methoden mit neuentwickelten Messverfahren und begleitenden theoretischen Simulationen, neue Ansätze und Wege zur Wirkungsgradsteigerung von Silizium und CIS basierten Dünnschichtsolarzellen zu entwickeln. Ergebnis Die bisher nur in der Mikroelektronik genutzten Analysemöglichkeiten wurden hinsichtlich Probenpräparation und Messbedingungen auf die Untersuchung von Solarzellen angepasst. Dafür wurden spezielle Probenhalter, Eichproben Messkonzepte und Messrezepte angefertigt bzw. entwickelt. Anwendungsmöglichkeiten Die gewonnenen Erkenntnisse tragen zur Erweiterung der Kompetenzen auf dem Gebiet der Dünnschichtsolarzellenforschung im IHP bei und haben zur Entstehung einer permanenten Plattform für künftige Charakterisierungen auf diesem Anwendungsgebiet geführt. Current status of science and technology Photovoltaics industry in Germany is dominated by silicon wafer technology. However, there are various promising concepts for thin-film photovoltaics that require adequate techniques for deposition, analytics and simulation. Aim of the project The aim of this part of the project was to establish a network of analytical facilities for thin film based solar cell characterization. The existing analytical methods used for semiconductor technology have to be adapted to thin film based solar cell characterization in order to contribute to the improvement of solar cell efficiency. Results The analytical methods used in IHP for microelectronic devices were adapted to the characterization of thin film based solar cell by constructing characteristic sample holders, matching measurements recipes, developing new analytical concepts. Possible Applications The achieved know-how has led to the establishing of a competence platform for solar cell characterization based on thin films, which can be used in the future as a part of analytical facility network.