Diplom-/Masterarbeit: Dreidimensional optische Multiskalenmodellierung von Silizium-Heterostruktursolarzellen

Das Institut:
Am Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK-5) - Photovoltaik werden neuartige Materialien sowie innovative Bauelementarchitekturen für die nachhaltige Photovoltaik auf der Basis dünner Schichten erforscht. Dabei werden einerseits die physikalischen Grundlagen der hauptsächlich ungeordneten Materialsysteme untersucht, etwa von amorphem und mikrokristallinem Silizium und deren Legierungen. Andererseits werden zukunftsweisende technologische Anwendungen entwickelt wie z.B. Hocheffizienz-Silizium-Heterostruktursolarzellen. Eine wesentliche Voraussetzung für eine zielgerichtete Material- und Technologieentwicklung ist dabei die umfassende Charakterisierung und Modellierung der optoelektronischen Eigenschaften von Dünnschichtmaterialien und -bauelementen am IEK-5.

Aufgabengebiet:
Die Silizium-Heterostruktursolarzelle vereint die Technologien der Siliziumwafer- und der Siliziumdünnschichtsolarzellen und ist einer der am vielversprechendsten Kandidaten für die nächste Generation von industriell relevanten Solarzellen aufgrund der hohen Solarzelleneffizienz kombiniert mit einer niedrigen Prozesstemperatur. Am IEK-5 werden Silizium-Heterostruktursolarzellen auf ultra-dünnen Wafern entwickelt unter dem Einsatz von Lichtstreuenden Strukturen und hochtransparenten Kontaktschichten in der Rückkontaktierten Konfiguration. Um das dreidimensionale Lichtabsorptionsverhalten in den einzelnen Schichten des Zellstapels genauer zu verstehen und um das optische Potential von Lichtstreuenden Strukturen und hochtransparenten Kontaktschichten in ultra-dünnen Wafern zu quantifizieren, soll im Rahmen des Masterprojekts dreidimensional optische Multiskalenmodellierung von Silizium-Heterostruktursolarzelle mittels einer Kombination aus 3D Lichtverfolgungssimulation und Transfermatrix- bzw. Finite-Elemente-Methode realisiert werden

Weitere Informationen

Unternehmen

Helmholtz Gemeinschaft

Bereich/Abteilung

Institut für Energie- und Klimaforschung - Photovoltaik (IEK-5)

Abschlussart

Masterarbeit / Diplomarbeit

Branche

Forschung und Entwicklung

Schlagwörter

Photovoltaik Halbleiterphysik

Anforderungen

•Gute Kenntnisse der Halbleiterphysik (Halbleiterbauelement),
•Vorkenntnisse auf dem Gebiet der Photovoltaik erwünscht
•Programmierkenntnisse sind von Vorteil aber nicht zwingend notwendig.
•Strukturierte Arbeitsweise, schnelle Auffassungsgabe.
•Spaß an Simulation und Arbeit in einem interdisziplinären Team.

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