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Institut für Energie- und Klimaforschung

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Lichtstreuende Kontaktschichten

Die Arbeitsgruppe untersucht und entwickelt transparente und reflektierende Kontaktschichten für Silizium-Dünnschichtsolarzellen sowie Konzepte für den effektiven Lichteinfang in diesen Solarzellen. Diese Schichten oder Schichtsysteme bestehen aus Metalloxiden (transparent conductive oxides, TCO) wie z.B. ZnO und Metallen wie z.B. Silber. Neben ihrer Funktion als elektrischem Kontakt müssen diese Schichten den Lichteinfang in der Solarzelle verbessern und tragen somit einen erheblichen Teil zum Wirkungsgrad der bei. Die Materialien und die zur Herstellung verwendete Sputterdeposition sowie die zur Strukturierung verwendeten Ätzprozesse werden gemeinsam mit Partnern aus Forschung und Industrie weiterentwickelt. Neben der Herstellung der Schichtsysteme ist die elektro-optische Charakterisierung der Kontakte ein wichtiges Forschungsthema. Dazu gehören unter anderem die Optimierung der strukturellen und elektronischen Eigenschaften von Kontaktschichtsystemen und die Weiterentwicklung der Texturierungsmöglichkeiten von ZnO zur Verbesserung des Lichteinfangs in der Solarzelle. Alternative Konzepte für den Lichteinfang unabhängig vom TCO werden ebenfalls verfolgt. Die Schichten und Schichtsysteme werden einzeln und insbesondere im Gesamtsystem der Solarzelle weiterentwickelt und optimiert. Die Charakterisierung der Kontaktschichten sowie die Identifikation der optimalen TCO-Textur bzw. der Lichtstreuung wird durch optische Simulationen unterstützt.

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