Institut Silizium-Photovoltaik
Wissenschaftliche Fragestellungen
Grenzflächenrekombination
Grenzflächen-Rekombination über eine Heterogrenzfläche ist häufig der größte Verlustfaktor bei Heterosolarzellen. Die Grenzflächen-Rekombination wird im wesentlichen durch zwei Faktoren bestimmt:
Die Absorber-Bandverbiegung (die Lage der Fermi-Energien an der Grenzfläche)
Regt man eine a-Si:H/c-Si-Heterostruktur ausschließlich im c-Si-Absorber an, so kann man die effektive Grenzflächen-Rekombination über das Abklingverhalten der Überschuss-Ladungsträger des Absorbers unmittelbar beobachten. Hieraus lassen sich z.B. die effektiven Abklingzeiten des Absorbers bestimmen. In Abb.1 ist das transiente SPV-Abklingverhalten von a-Si:H/c-Si-Heterostrukturen mit unterschiedlich abgeschiedenen a-Si:H-Emittern gezeigt.
Abb. 1: Transientes SPV(t)-Signal einer a-Si:H(n)/c-Si(p)-Heterostruktur für unterschiedliche Gasphasen-Dotierkonzentrationen der amorphen a-Si:H-Schicht. Beachte: Die längste Abklingzeit wird nicht für die am effektivsten dotierende Gasphasenkonzentration (10000 ppm) sondern für einen eher moderaten Wert (2500 ppm) erreicht.