LSC komplettiert Messtechnik speziell für die Schichtcharakterisierung und Vermessung von Dünnschichtsolarzellen

8.11.2012

Am Fraunhofer ISE Labor- und Servicecenter (LSC) Gelsenkirchen wurde in 2012, parallel zur Erweiterung der Silizium-Dünnschichttechnologie, die Messtechnik speziell für die Schichtcharakterisierung und Vermessung von Dünnschichtsolarzellen weiter ausgebaut.

Das FAKIR System zur schnellen Messung von Schichtwiderständen wurde speziell für die Vermessung von transparenten, leitenden Oxidschichten optimiert. Das FAKIR System ist zehnmal schneller als konventionelle Systeme. Für die Bestimmung der Schichtqualitäten von amorphen und mikrokristallinen Siliziumschichten kann mit dem SigmaT-Messplatz die Temperaturabhängkeit der Leitfähigkeit gemessen werden. Die aus dieser Messung ermittelten Hell- und Dunkelleitfähigkeiten bei Raumtemperatur sind ein wichtiges Qualitätskriterium für die Güte von Abscheideprozessen. Auf dem SpecLab-System sind zwei Messmethoden implementiert. Zum einen wird die spektrale Empfindlichkeit bzw. die externe Quanteneffizienz (EQE) von Dünnschichtsolarzellen vermessen. Zum anderen ist in das System die CPM-Methode (Constant Photocurrent Method) integriert. Sie erlaubt die Bestimmung der Defektdichte in amorphen Siliziumschichten. Für die Vermessung der Hell- bzw. Dunkelkennlinien wurde ein spezieller Messblock (BlockIV) entwickelt, der eine automatische Vermessung aller Einzelzellen auf Testsubstraten erlaubt. Der Block verfügt über eine interne Temperierung, die Einzelzellen werden von der Messsoftware über eine automatische Schaltbox angesteuert. Alle entwickelten Messsysteme werden auf Wunsch auch für Projektpartner und externe Kunden aufgebaut.