1 Inhalt | 6 |
2 Einleitung | 8 |
2.1 Die Nutzung des Sonnenlichts | 8 |
2.2 Literatur zur Einleitung | 11 |
3 Theorie | 12 |
3.1 Optische Grundlagen für Grenzflächen und Volumina von Festkörpern | 12 |
3.1.1 Transmissions- t und Reflexionskoeffizienten r | 12 |
3.1.2 Transmissions- T, Absorptions- Aund Reflexionsgrade R | 22 |
3.2 UV/Vis/NIR-Spektroskopie an Ein- und Zwei-Schieht-Systemen | 35 |
3.2.1 Physikalische Größen für Eln-Schtcht-Systeme | 35 |
3.2.2 Das erweiterte Ein-Schicht-System | 57 |
3.2.3 Das exakte Zwei-Schichten-System | 62 |
3.2.4 Grundlegendes zum Verm essen von Mehr-Als-Zwei-Schichten-Systemen | 68 |
3.3 Der Vergleich mit dem Keradec/Swanepoel-Modell | 68 |
3.3.1 Parameter des Substrats | 68 |
3.3.2 Die wellenlängenabhängige Transmissionsrate T (nSch,a.Sch,dsch) nach Keradec | 69 |
3.3.3 Brechungsindex nSch und Absorptionskoeffizient ?Sch nach Swanepoel | 72 |
3.4 Quantenmechanisches Modell | 78 |
3.4.1 Quantenmechanisches Modell für ein Ein-Schicht-System | 78 |
3.4.2 Quantenmechanisches Modell für Zwei-Schichten-Systeme | 83 |
3.5 Elektrische Bestimmung des spezifischen Widerstandes dünner Schichten | 85 |
3.5.1 Van-der-Pauw Methode | 85 |
3.5.2 Lineare Vier-Spitzen-Methode | 87 |
3.5.3 Zwei-Spitzen-Methode | 89 |
3.5.4 Einnuss des Substrats und der Meßspitzen | 91 |
3.6 Dotierstoffkonzentrationen, Beweglichkeiten und Stoßzeiten | 91 |
3.6.1 Dotierstoffkonzentrationen n, p und Energieniveaus E | 91 |
3.6.2 Beweglichkeit ? und Stoßzeit ? | 100 |
3.7 Strom-Spannungs-Messungen an Solarzellen | 104 |
3.7.1 Theoretische Strom-Spannungs-Kennlinie und Ersatzschaltbild | 104 |
3.7.2 Einfluss des Lichtspektrums auf die I(U)-Kennlinie | 111 |
3.7.3 Alterung | 118 |
3.8 Literatur zur Theorie | 120 |
4 Experimente | 122 |
4.1 Das Materialsystem der Sulfide | 122 |
4.1.1 Allgemeines zu Sulfiden für die Photovoltaik | 122 |
4.1.2 Auswahl der Materialien, Produktionsverfahren und Analysemethoden | 123 |
4.1.3 Untersuchte Materialien | 124 |
4.2 UV/Vis/NIR-Spektroskopie an transparenten und opaken Schichten | 126 |
4.2.1 Transparente isolierende Glas- und BSG-Substrate | 126 |
4.2.2 Transparente,leitende Oxide TCO (Transparent Conducting Oxides) | 128 |
4.2.3 Opake, absorbierende Sulfide | 142 |
4.3 Elektrische Bestimmung des spezifischen Schichtwiderstandes | 158 |
4.3.1 Aluminiumdotierte Zinkoxid (ZnO:AI) Schichten | 159 |
4.3.2 Zinnsulfid (SnxSy) Schichten | 160 |
4.4 Strom-Spannungs-Messungen an Solarzellen | 162 |
4.4.1 Solarzellen mit Zinnsulfid SnxSy Absorberschichten | 162 |
4.5 Literatur zu den Ergebnissen | 175 |
5 Zusammenfassung | 182 |
5.1 Zusammenfassung der Ergebnisse | 182 |
5.2 Literatur zur Zusammenfassung | 191 |
6 Anhänge | 192 |
Anhang A:Exaktes Lösen eines Polynoms 3. Grades | 192 |
Anhang B: Exaktes Lösen eines Polynoms 4. Grades | 196 |
Anhang C: Perkin Eimer Lambda 750 UV/Vis/NIR Spektrometer | 198 |
Anhang D: Strom-Spannungs-Meßplatz mit Sonnensimulator | 200 |
Anhang E: Verbindungen, ausschließlich mit Zink Zn und Sauerstoff 0 ,entsprechend der Inorganic Crystal Structure Database ICSD 2009/1 | 202 |
Anhang F: Verbindungen, ausschließlich mit Zink Zn, Sauerstoff 0 undAluminium Al entsprechend der Inorganic Crystal Structure DatabaseICSD 2009/1 | 204 |
Anhang G:Verbindungen, ausschließlich mit Zink Zn, Sauerstoff 0, Stickstoff N und Aluminium AI entsprechend der Inorganic Crystal StructureDatabase ICSD 2009/1 | 205 |
Anhang H: Verbindungen, ausschließlich mit Zinn Sn und Schwefel S,entsprechend der lnorganic Crystal Structure Database ICSD 2009/1 | 206 |
Anhang I:Verbindungen, ausschließlich mit Bismut Bi und Schwefel S,entsprechend der Inorganic Crystal Structure Database ICSD 2009/1 | 207 |
7 Schlagwortverzeichnis | 208 |