Charakterisierung von a-Si:H/c-Si-Heterokontakten und dünnen Schichten aus hydrogenisiertem amorphem Silizium, hergestellt mittels gepulstem DC-Magnetronsputtern

Dünne Schichten aus hydrogenisiertem amorphem Silizium a-Si:H spielen für die Photovoltaik eine wichtige Rolle. Einerseits kommt für die Dünnschicht-Photovoltaik unterschiedlich dotiertes a-Si:H in den Schichten einer p-i-n-Solarzelle zur Anwendung, andererseits stellen... Ausführliche Beschreibung

1. Verfasser:
Format: E-Book
veröffentlicht: Universitätsbibliothek Chemnitz, 2013
Schlagworte:
Kein Bild verfügbar
Gespeichert in:
marc
LEADER 03742cam a22003971574500
001 22-ch1-qucosa-127840
007 cr |||||||||||
008 131217s2013 xx ger
041 |a ger 
037 |n urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-127840 
100 |a Nobis, Frank 
245 |a Charakterisierung von a-Si:H/c-Si-Heterokontakten und dünnen Schichten aus hydrogenisiertem amorphem Silizium, hergestellt mittels gepulstem DC-Magnetronsputtern 
260 |b Universitätsbibliothek Chemnitz  |c 2013  |9 (issued 2013-12-17) 
520 3 |a Dünne Schichten aus hydrogenisiertem amorphem Silizium a-Si:H spielen für die Photovoltaik eine wichtige Rolle. Einerseits kommt für die Dünnschicht-Photovoltaik unterschiedlich dotiertes a-Si:H in den Schichten einer p-i-n-Solarzelle zur Anwendung, andererseits stellen Heterokontakt-Solarzellen aus amorphem und kristallinem Silizium (a-Si:H/c-Si) wegen ihres hohen Wirkungsgrades derzeit ein sehr aktuelles Forschungsthema dar. Die Abscheidung der a-Si:H-Schichten im Rahmen dieser Arbeit erfolgt mit der Methode des Magnetronsputterns (Kathodenzerstäubung). Dieses für die in-line-Beschichtung etablierte Verfahren wird speziell für die Photovoltaik noch nicht in industriellem Maßstab eingesetzt (lediglich für transparente leitfähige Oxide TCO). Insbesondere existiert nur eine geringe Zahl von Veröffentlichungen zu Heterokontakten, welche mittels Magnetronsputtern hergestellt wurden. Ein Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit ist daher die Herstellung sowie Charakterisierung solcher Heterokontakte unter dem Aspekt variierter Abscheide- und Prozessparameter (Substrattemperatur, Wasserstoffflussrate, Ionenbeschuss). Das für das Sputtern erforderliche Plasma wird mit einer im Mittelfrequenzbereich gepulsten Gleichspannung angeregt. Ein dadurch mehr oder weniger ausgeprägter Ionenbeschuss der wachsenden Schichten in Abhängigkeit der Pulsparameter wird hier analysiert. Die Charakterisierung der Heterokontakte erfolgt hauptsächlich anhand deren Strom-Spannung-Kennlinien, welche auch bei variierter Temperatur gemessen werden. Erzielte Gleichrichtungsverhältnisse um 10000:1 sowie Diodenidealitätsfaktoren η ≈ 1,3 kennzeichnen (p)a-Si:H/(n)c-Si-Heterokontakte mit den besten halbleiterphysikalischen Eigenschaften. Bei zu schwacher Schichthydrogenisierung wurde ein Ladungstransportmechanismus nachgewiesen, welcher in der Literatur als multi-tunneling capture-emission MTCE bekannt ist. Eine erhöhte Hydrogenisierung unterdrückt diesen Mechanismus nahezu vollständig. Durch Abscheidung unterschiedlich stark bordotierter a-Si:H-Schichten wird außerdem die Dotiereffizienz beurteilt. Hohe Werte sind bei amorphen Halbleitern im Allgemeinen schwer zu erreichen. Die mit stärkerer Dotierung erhöhte Gleichrichterwirkung lieferte hier ein Indiz für eine nachweisbare Dotiereffizienz. 
500 |a doctoralThesis 
856 4 1 |u https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-127840  |z Online-Zugriff 
650 4 |a hydrogenisiertes amorphes Silizium a-Si:H 
650 4 |a gepulstes DC-Magnetronsputtern 
650 4 |a Heterokontakt 
650 4 |a multi-tunneling capture-emission MTCE 
650 4 |a Diode 
650 4 |a Diodenidealitätsfaktor 
650 4 |a Aktivierungsenergie 
650 4 |a Ionenbeschuss 
650 4 |a Dotiereffizienz 
650 4 |a hydrogenated amorphous Silicon a-Si:H 
650 4 |a pulsed DC magnetron sputtering 
650 4 |a heterojunction 
650 4 |a multi-tunneling capture-emission MTCE 
650 4 |a diode 
650 4 |a diode ideality factor 
650 4 |a activation energy 
650 4 |a ion bombardment 
650 4 |a doping efficiency 
082 0 |a 530 
980 |a urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-127840  |b 22  |c sid-22-col-qucosa 
solr