Fraunhofer-Gesellschaft

Publica

Hier finden Sie wissenschaftliche Publikationen aus den Fraunhofer-Instituten.

Erstellung einer Prozesslinie für "High-Efficiency" Siliciumsolarzellen unter Reinraumbedingungen, Entwicklungen zugehöriger Technologien

 
: Voß, B.; Kamerewerd, F.J.; Klußmann, S.; Seitz, S.; Aberle, A.G.; Knobloch, J.; Schaffer, E.

Programm Energieforschung und Energietechnologien. Statusreport 1990
1990
S.13/1-13/18
Photovoltaik <1990, Bad Neuenahr>
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer ISE ()

Abstract
Die Erhöhung des Wirkungsgrades von Solarzellen ist nach wie vor eine der vordringlichsten Aufgaben zur Kostensenkung photovoltaischer Anlagen. Der Grund liegt darin, daß diese Kosten sich flächenproportional verhalten und damit umgekehrt proportional zum Wirkungsgrad sind. Selbst Solarzellen mit höheren Herstellkosten können noch zu einer Verbilligung eines Solararrays beitragen, wenn ihr Wirkungsgrad nur entsprechend gesteigert wird. Hohe Wirkungsgrade von Solarzellen aus kristallinem Silizium verlangen die Minimierung aller relevanten Parameter, als da sind, - Reflexion des einfallenden Lichtes an der Siliciumoberfläche, - Abschattierung durch die Gridstruktur, - fehlende Absorption des langwelligen Lichts, - Rekombinationsverluste der erzeugten Ladungsträger im Volumen und an den Oberflächen der Solarzelle, - ohmsche Verluste in den Kontaktschichten, sowie im Emitter- und Basisgebiet. Sensitivitätsanalysen zeigen, daß die Diffusionslänge der erzeugten Ladungsträger der kritischste Parameter ist, da sowohl Leerlaufspannung wie Kurzschlußstrom und damit der Wirkungsgrad stark von ihr abhängen (Abb.1). Die Diffusionslänge wird von der Kristallqualität des Ausgangssiliciums, sowie vom Fremdstoffgehalt, der während der Herstellprozesse eingeschleppt wird, sehr stark bestimmt. Sensitive Parameter sind außerdem die Höhe der Oberflächenkonzentrationen an den hochdotierten Randgebieten sowie die Rekombinationsgeshwindigkeiten der Ladungsträger an den Oberflächen. Die notwendige außerordentlich hohe Diffusionslänge verlangt höchste Anforderung an die Sauberkeit der Prozesse. Darum sind alle bis jetz weltweit hergestellten Solarzellen aus kristallinem Silicium mit Wirkungsgraden größer als 20% (unter AM1.5) unter Reinraumbedingungen hergestellt worden.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/PX-13072.html