Volumenlebensdauer von epitaktisch gewachsenen und abgelösten Silizium-Wafern

Themenvorschlag für Bachelorarbeit / Themenvorschlag für Masterarbeit

Was Sie erwartet
Materialkosten stellen noch immer einen großen Teil der Gesamtkosten einer Solarzelle dar. Unsere Gruppe beschäftigt sich daher intensiv mit der Herstellung und Charakterisierung von epitaktisch gewachsenen und abgelösten Silizium-Wafern, die ohne Säge-Verluste Waferdicken im Bereich 100 µm erreichen. Das Verfahren verwendet poröses Silizium, das als Ablöseschicht dient. Diese Technik wird in der Mikroelektronik schon länger verwendet, um ultra-dünne Chips herzustellen, muss jedoch für die Photovoltaik angepasst werden (z.B. große Flächen). Die effektive Ladungsträgerlebensdauer eines Silizium-Wafers stellt eine wichtige Kenngröße für die Qualität des Materials dar und setzt sich aus der Volumenlebensdauer, der Waferdicke W und der Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit (ORG) zusammen. Für Standard Waferdicken (W ≈ 250 µm) und sehr gut passivierte Oberflächen (S ≈ 1 cm/s) entspricht die effektive Ladungsträgerlebensdauer weitgehend der Volumenlebensdauer. Im Fall von dünnen Wafern unter 100 µm und unbekannten Werten für die ORG ist diese Annahme jedoch nicht möglich und erfordert daher genauere Untersuchungen.

Ihre Aufgaben sind:
Messung der effektiven Ladungsträgerlebensdauer von epitaktisch hergestellten Silizium Wafern mittels z.B. quasi-steady-state photoconductance decay (QSSPC)
Messung der exakten Schichtdicken der Wafer mithilfe eines Weißlichtinterferometers
Bestimmung der ORG und der Volumenlebensdauer durch Auftragen der inversen effektiven Ladungsträgerlebensdauer gegen die inverse Probendicke
Bestimmung des Wirkungsgradpotentials für verschiedene hocheffiziente Solarzellenkonzepte

Der Lehrstuhl für Physik bietet das Thema für eine Bachelorthesis oder eine Masterthesis an.

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Unternehmen

Thesius Inspiration

Abschlussart

Bachelorarbeit / Masterarbeit

Branche

Elektrotechnik

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