Thesis: Entwicklung von a-SiO2/µc-SiC/a-SiNx Dünnschichten als passivierende transparente Antireflexionsbeschichtungen für rückkontaktierte Siliziumsolarzellen

Am Institut für Energie und Klimaforschung, Photovoltaik (IEK-5) werden sowohl physikalische Grundlagen als auch Technologien für effiziente und kostengünstige Solarzellen auf Siliziumbasis untersucht. Dabei wird das gesamte Spektrum der Forschung und Entwicklung von Materialwissenschaft über Prozess- und Solarzellenentwicklung bis hin zur Demonstration von industrierelevanten Herstellungsverfahren abgedeckt. (http://www.fz-juelich.de/iek/iek-5/)

Aufgabengebiet:
Siliziumsolarzellen mit sowohl n- als auch p-Kontakten auf der Rückseite (eng: interdigitated back contact, IBC) besitzen eine metall- und TCO-freie Oberfläche auf der lichtzugewandten Seite. Daraus resultieren geringe optische Verluste und höhere Kurzschlussstromdichten verglichen mit konventionellen Siliziumsolarzellen, bei denen n- und p-Kontakten sich auf unterschiedlichen Seiten der Solarzellen befinden. Der Wirkungsgradrekord dieser sogenannten rückkontaktierten kristallinen Silizium-Solarzelle liegt bei 25,6%. Wichtig ist dabei unter anderem der Schichtenstapel auf der Vorderseite, welcher dafür sorgen muss, dass die:

Si-Oberfläche optimal passiviert ist (wenig Rekombinationsverlust an Grenzfläche),
Lichteinkopplung optimal ist (Reflexionsverlust der Zelle minimal),
Schichten möglichst transparent sind (Absorptionsverlust in Schichten minimal).
Ziel der Arbeit ist die Entwicklung und Optimierung eines innovativen Schichtstapels aus a-SiO2/µc-SiC/a-SiNx, welche alle der obengenannten Anforderungen erfüllen kann. Das Siliziumoxid als Passivierschicht wird nasschemisch hergestellt. Das Siliziumkarbid als die feldgenerierende Schicht wird mittels Heißdraht chemischer Gasphasenabscheidung (eng: Hot Wire - CVD) hergestellt. Das Siliziumnitrid als eine Antireflexionsschicht wird mittels Plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung (eng: PECVD) hergestellten. Dieser Schichtstapel soll anschließend als Vorderseite von Rückkontaktierten Siliziumsolarzellen eingesetzt werden. Das IEK-5 ist weltweit führend in der Herstellung von µc-SiC. Die Einflüsse der Depositionsparameter auf die Passiviereigenschaft und die optischen Eigenschaften sollen systematisch für texturierte Wafer-Oberflächen untersucht werden. Zur Charakterisierung der entwickelten Materialien kann auf umfassende Messmethoden vor Ort zurückgegriffen.

Weitere Informationen

Unternehmen

Helmholtz Gemeinschaft

Bereich/Abteilung

IEK-5 - Photovoltaik - Forschungszentrum Jülich

Abschlussart

Masterarbeit / Diplomarbeit

Ansprechpartner/in

Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte
Frau Dr. W. Duan
Tel.: 02461/61- 6310
E-Mail: w.duan@fz-juelich.de

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Frau Andrea Mülheims
E-Mail: a.muelheims@fz-juelich.de

Branche

Elektrotechnik

Anforderungen

Gute Kenntnisse der Festkörper- und Halbleiterphysik
Vorkenntnisse auf dem Gebiet der Photovoltaik erwünscht
Strukturierte Arbeitsweise, schnelle Auffassungsgabe, Erfahrungen mit Laborarbeit erwünscht
Aufgrund der Vielseitigkeit des Aufgabengebietes sind Flexibilität und Teamfähigkeit notwendig
Spaß an experimenteller Arbeit und fachlich kollegialem Austausch
Gute Englischkenntnisse in Schrift und Sprache

Zusatzinformationen

Die Stelle ist auf ein Jahr befristet.

Sonstiges

http://www.fz-juelich.de/SharedDocs/Stellenangebote/_common/dipldok/d096-2016-iek-5.html;jsessionid=5B3E2B630ED78DB073338C6EEF718AD9?nn=1001242

Leistungen

Sonstiges

› http://www.fz-juelich.de/SharedDocs/Stellenangebote/_common/dipldok/d096-2016-iek-5.html;jsessionid=5B3E2B630ED78DB073338C6EEF718AD9?nn=1001242