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Institut für Energie- und Klimaforschung

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Materialcharakterisierung und Nanomaterialien

In der Arbeitsgruppe werden die optischen, elektrischen und mikrostrukturellen Eigenschaften von Schichten und Schichtsystemen überwiegend für die Anwendung in Solarzellen untersucht.

Die Untersuchung der Mikrostruktur der Schichten erfolgt u.a. an Hand der Gitterschwingun­gen, z.B. mit Ramanspektroskopie für die semiquantitative Bestimmung des kristallinen Volumenanteils von mikrokristallinen Schichten und Infrarotspektroskopie für die Bindung des Wasserstoffs. Weitere Analysemethoden sind elektronenmikro­skopische Methoden und Rönt­genbeugung (XRD) die in Zusammenarbeit mit dem IFF-IMF bzw. dem IEK-2 erfolgen.

Die Messung der optischen Eigenschaften der Schichten mit geringen Schichtdicken erfolgt neben dem Einsatz von klassischen Methoden auch mit speziell entwickelten Verfahren z.B. zur Bestimmung geringster Absorption zur Analyse von Defekten in der Bandlücke unserer Dünnschichthalbleiter. Die Analyse von lichtstreuenden Eigenschaften erfolgt sowohl auf makroskopischer, als auch auf sub-Wellenlängenskala.

Transport und Rekombination von Ladungsträgern werden mit einem breiten Spektrum von Methoden untersucht. Die Analysen werden sowohl an Schichten wie auch an Bauelementen durchgeführt z.B. um geeignete Parameter für Bauelementsimulatio­nen zu erarbeiten.

Da viele der Untersuchungsmethoden kommerziell nicht verfügbar sind ist die Entwicklung neuer, sowie die Verbesserung verfügbarer Messverfahren wesentlicher Bestandteil der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten.

Neue Arbeitsgebiete sind Entwicklung und Nutzung von Nanopartikeln für neue Absorberschichten sowie für plasmonische  Effekte zur Absorptionsverstärkung und Lichtstreuung.

Das ist ein Laser Aufbau


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