Silicium-Dünnschichttechnologie

Dünnschichtsolarzellen auf der Basis von amorphem (a-Si:H) und mikrokristallinem (µc-Si:H) Silicium sind eine kostengünstige Alternative zu den konventionellen Solarzellen bzw. Modulen. Am Markt vorhanden sind Silicium-basierte amorphe Einfach-, Tandem- und Tripelzellen sowie die sogenannten »micromorphen« Zellen. Bei diesen handelt es sich um a-Si:H/µc-Si:H Stapelzellen.

Lichtabsorption einer mit dünnem amorphem Silicium beschichteten Glasplatte.
© Fraunhofer ISE

Lichtabsorption einer mit dünnem amorphem Silicium beschichteten Glasplatte.

Für jeden Zelltyp gibt es aber noch erheblichen Forschungsbedarf vor allem in Hinblick auf Wirkungsgradsteigerung und Reduktion der Herstellungskosten.

Unser Ziel sind Solarzellenstrukturen mit Zell-Wirkungsgraden deutlich über 16% mit einer lichtinduzierten Anfangsdegradation von unter 10%.

Forschungsschwerpunkte:

  • Abscheidung von „device quality“ amorphen und mikrokristallinen Schichten
  • Passivierung von Oberflächen mittels amorpher Schichten
  • Silicium-Stapelzellen
  • Evaluierung von TCO (Transparent Conductive Oxide) -Schichten
  • Alternative Dotierstoffquellen
  • Verwendung höherer Frequenzen
  • Entwicklung geeigneter Messtechnik