Description: Das Projekt "Teilvorhaben: Materialwissenschaftliche Charakterisierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Department Werkstoffwissenschaften, Lehrstuhl für Elektronik und der Energietechnologie (WW6) durchgeführt. Das Verbundvorhaben befasst sich mit der gezielten Verbesserung der Ertragsparameter bei der CIGS Absorberbildung mittels industrierelevanter Prozesse. Untersucht wird die unmittelbare Verknüpfung der Ertragsparameter mit spezifischen Bauteileigenschaften wie z.B. Bandlückengradient, Rauheit und Defektdichte im Halbleiter und an den Grenzflächen und die Wechselwirkungen des Absorbers mit den weiteren Schichten. Der Einfluss dieser Faktoren auf den Temperaturkoeffizienten, auf das Schwachlichtverhalten, auf die Winkelabhängigkeit der Einstrahlung und auf die spektrale Empfindlichkeit wird quantifiziert. Im Teilvorhaben der FAU erfolgt die materialwissenschaftliche Charakterisierung der Bauteile. Beteiligt sind der Lehrstuhl für Kristallographie und Strukturphysik (Prof. Hock) und das Kristallzüchtungslabor am Department Werkstoffwissenschaften 6 (Prof. Wellmann). An beiden Institutionen erfolgt eine umfassende Charakterisierung von der Oberseite der Absorber (mit und ohne Pufferschichten), von der Unterseite der vom Rückkontakt abgelösten Absorber und an der Oberseite des freigelegten Rückkontaktes. Der Querschnitt der Absorber ist in der Rasterelektronenmikrokopie zugänglich. Alle Ergebnisse der Charakterisierung werden den Prozessparametern bei der Schichtherstellung und den Ertragsparametern zugeordnet. Bei der Charakterisierung mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) werden der Schichtaufbau der Solarzelle, das mikrokristalline Gefüge des Absorbers und des Rückkontaktes, die Grenzfläche zwischen ihnen und die Oberflächenrauigkeit und Poren erfasst. Die im REM integrierten Detektoren für energiedispersive Röntgenfluoreszenzanalyse (EDX) und Kathodolumineszenz erlauben es, die chemische Zusammensetzung des Absorbers tiefenabhängig (Gradienten der Bandlücke) und über die Fläche (Inhomogenitäten der Bandlücke) qualitativ und quantitativ zu bestimmen und Fremdphasen zu erkennen. Räumlich und spektral aufgelöste Photolumineszenzmessungen dienen der Bestimmung der Bandlücke und ergänzen die EDX-Messungen. Neben den Eigenschaften von Absorber und Rückkontakt werden auch die Bereiche nahe den P1 Laserlinien auf Veränderungen und Beschädigungen untersucht. Die kristallografisch-strukturellen Eigenschaften der Schichten werden mittels Röntgenbeugungsmethoden untersucht. Dies umfasst die röntgenographische Phasenanalyse, die Verfeinerung der Strukturparameter der kristallinen Phasen, Messungen unter streifendem Einfall sowie Eigenspannungsmessungen und Messungen von Vorzugsorientierungen der Kristallite (Textur) an den Schichten. Durch den streifenden Einfall kann die Tiefenabhängigkeit der Elementverteilung im Absorber bestimmt werden. Eigenspannungsmessungen und Messungen der Textur sind besonders für die Eigenschaften der Rückelektrode wichtige Materialparameter.
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Fluoreszenz ? Lumineszenz ? Rasterelektronenmikroskopie ? Dünnschichtsolarzelle ? Material ? Absorber ? Elektronik ? Fluorimetrie ? Sensor ? Solarstrahlung ? Solarzelle ? Materialschaden ? Schwefel ? Röntgenspektroskopie ? Licht ? Korrelationsanalyse ? Kristallographie ? Materialprüfung ? Chemische Zusammensetzung ? Spektralanalyse ? Temperatur ? Verfahrensparameter ? Industrieproduktion ? Kristallisation ? Produktionstechnik ? Qualitative Analyse ? Quantitative Analyse ? Verfahrenstechnik ? Werkstoffkunde ? Energietechnik ? Leuchtkraft ? Chemisches Element ? Energieertrag ? Bauelement ? Industrielles Verfahren ? Effizienzsteigerung ? Grenzschicht ? Halbleiter ? Chalkopyrite ? CIGSSe-Dünnschicht-Solarzelle ? Wechselwirkung ? Dünnschichtmodul [Solarzelle] ? Porosität ? Röntgenstrukturanalyse ? Röntgenuntersuchung ?
Region: Bayern
Bounding boxes: 12.53381° .. 12.53381° x 47.795° .. 47.795°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2017-10-01 - 2020-09-30
Webseite zum Förderprojekt
https://www.tib.eu/de/filter/?repno=0324154D (Webseite)Accessed 1 times.