Oberflächen und innere Grenzflächen in hocheffizienten Cu(In,Ga)Se2-Solarzellen: = Untersuchungen mit Hilfe der Photoelektronenspektroskopie
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1999
|
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INHALTSVERZEICHNIS
FORMELZEICHEN
.
IV
ABKUERZUNGEN
.
VI
ZUSAMMENFASSUNG
.
1
1.
EINLEITUNG
.
4
2.
MATERIALWISSENSCHAFTLICHE
VORAUSSETZUNGEN
.
7
2.1
AUFBAU
VON
CHALKOPYRIT-DUENNSCHICHTSOLARZELLEN
.
7
2.2
CU(IN,GA)SE
2
-ABSORBERSCHICHT
.
8
2.2.1
STRUKTURELLE
EIGENSCHAFTEN
.
8
2.2.2
ELEKTRISCHE
EIGENSCHAFTEN
.
12
2.3
TRANSPARENTE
FRONTELEKTRODE
.
15
3.
PRAEPARATIONSMETHODEN
.
20
3.1
ABSCHEIDUNG
VON
DUENNSCHICHTEN
DURCH
THERMISCHE
VERDAMPFUNG
.
20
3.2
ABSCHEIDUNG
VON
FILMEN
IM
CHEMISCHEN
TAUCHBAD
.
21
3.3
KATHODENZERSTAEUBUNG
DER
ZNO-FRONTELEKTRODE
.
23
4.
ANALYSEMETHODEN
.
25
4.1
PHOTOELEKTRONENSPEKTROSKOPIE
.
25
4.1.1
MESSMETHODE
.
25
4.1.2
INTERPRETATION
DER
PHOTOEMISSIONSSPEKTREN
.
27
4.1.3
BESTIMMUNG
VON
BANDDISKONTINUITAETEN
.
32
4.1.4
EXPERIMENTELLE
VORAUSSETZUNGEN
.
36
4.2
ADMITTANZSPEKTROSKOPIE
.
38
4.2.1
MODELL
DER
ADMITTANZ
EINES
HETEROUEBERGANGS
UND
MESSMETHODE
.
38
4.2.2
EXPERIMENTELLE
VORAUSSETZUNGEN
.
R
40
4.2.3
ANWENDUNG
AUF
DIE
ZNO/CDS/CIGS-STRUKTUR
.
41
4.3
WEITERE
CHARAKTERISIERUNGSVERFAHREN
.
43
11
5.
WACHSTUM
DER
CU(IN,GA)SE
2
-DUENNSCHICHT
.
.
.
45
5.1
SELENISIERUNG
IN
GEGENWART
VON
NATRIUM
UND
GALLIUM
.
46
5.1.1
SELENISIERUNG
VON
MOLYBDAEN
IN
GEGENWART
VON
NATRIUM
.
47
5.1.2
SELENISIERUNG
VON
MOLYBDAEN
IN
GEGENWART
VON
GALLIUM
.
49
5.1.3
SELENISIERUNG
VON
CU/IN-UND
CU/GA-SCHICHTSTAPELN
.
50
5.2
NACHWEIS
VON
NATRIUMHALTIGEN
INTERMEDIAEREN
PHASEN
.
52
5.2.1
NATRIUMEINBAU
IN
DIE
POLYKRISTALLINE
CU(IN,GA)SE
2
-DUENNSCHICHT
.
52
5.2.2
NATRIUM
AUF
DER
NATUERLICHEN
ABSORBEROBERFLAECHE
.
54
5.2.3
NATRIUM-SELEN-VERBINDUNGEN
.
57
5.3
BINAERE
GALLIUMHALTIGE
INTERMEDIAERE
PHASEN
BEIM
SCHICHTWACHSTUM
.
.
59
5.3.1
BILDUNG
VON
INDIUMSELENID
UND
GALLIUMSELENIDPHASEN
.
60
5.3.2
INDIUMSELENID
UND
GALLIUMSELENIDOBERFLAECHEN
.
62
5.4
ROLLE
VON
NATRIUM
UND
GALLIUM
BEI
DER
SCHICHTBILDUNG
.
63
5.5
ZUSAMMENFASSUNG
DES
CU(IN,GA)SE
2
-SCHICHTWACHSTUMS
.
65
6.
OXIDATION
DER
FREIEN
OBERFLAECHE
DES
CU(IN,GA)SE
2
-ABSORBERS
.
66
6.1
BISHERIGE
UNTERSUCHUNGEN
.
67
6.2
THERMISCHE
OXIDATION
BEI
200C
AN
TROCKENER
LUFT
.
70
6.2.1
CHEMISCHE
VERAENDERUNGEN
DER
ABSORBEROBERFLAECHE
.
70
6.2.2
CHEMISCHES
MODELL
.
73
6.2.3
EINFLUSS
AUF
DIE
ELEKTRISCHEN
EIGENSCHAFTEN
.
73
6.3
OXIDATION
BEI
RAUMTEMPERATUR
AN
FEUCHTER
LUFT
.
82
6.3.1
CHEMISCHE
VERAENDERUNGEN
DER
ABSORBEROBERFLAECHE
.
82
6.3.2
ROLLE
VON
KUPFER
UND
SELEN
BEI
DER
OXIDATION
.
85
6.3.3
CHEMISCHES
MODELL
.
88
6.3.4
EINFLUSS
AUF
DIE
ELEKTRISCHEN
EIGENSCHAFTEN
.
89
6.3.5
EINFLUSS
VON
ELEMENTAREM
SELEN
AUF
DIE
ELEKTRISCHEN
EIGENSCHAFTEN
.
92
6.4
OXIDATION
NA-HALTIGER
ABSORBER
IN
GEGENWART
VON
REINEM
SAUERSTOFF
.
94
6.5
MODELL
DER
OBERFLAECHENOXIDATION
VON
CU(IN,GA)SE
2
-DUENNSCHICHTEN
.
97
6.5.1
CHEMISCHE
MODELLE
.
97
6.5.2
DEFEKTMODELLE
.
100
6.5.3
ELEKTRISCHE
KONSEQUENZEN
.
104
6.6
ZUSAMMENFASSUNG
ZUR
OXIDATION
VON
CU(IN,GA)SE
2
.
107
III
7.
HETEROSTRUKTUREN
.
108
7.1
BILDUNG
DES
CU(IN,GA)SE
2
/CDS-HETEROUEBERGANGS
.
109
7.1.1
UEBERGANG
CUIN
L
.
X
GA
X
SE
2
(O XSL)/THERMISCH
VERDAMPFTES
CDS
.
109
7.1.2
UEBERGANG
CUIN,.
X
GA
X
SE
2
(OSXSL)/CBD-CDS
.
112
7.1.3
ANPASSUNG
DER
ENERGIEBAENDER
IM
CU(IN,GA)SE
2
/CDS-HETEROUEBERGANG
.
114
7.1.4
GRENZFLAECHENREAKTIONEN
BEIM
CDS-TAUCHBADPROZESS
.
115
7.2
DER
PUFFERFREIE
CU(IN,GA)SE
2
/ZNO-HETEROUEBERGANG
.
117
7.2.1
CHEMISCHE
WECHSELWIRKUNGEN
BEIM
ZNO-SPUTTERPROZESS
.
117
7.2.2
EINFLUSS
DES
SPUTTERPROZESSES
AUF
DIE
ELEKTRISCHEN
EIGENSCHAFTEN
.
121
7.2.3
SELEN
UND
SCHWEFEL
AN
DER
HETEROGRENZFLAECHE
.
122
7.3
ALTERNATIVE
HETEROSTRUKTUREN
.
124
7.3.1
PRAEPARATIVE
ANFORDERUNGEN
.
124
7.3.2
HETEROGRENZFLAECHE:
DIFFUSION
UND
GRENZFLAECHENREAKTIONEN
.
125
7.3.3
ELEKTRISCHE
CHARAKTERISIERUNG
DER
HETEROSTRUKTUREN
.
128
7.4
ZUSAMMENFASSUNG
HETEROSTRUKTUREN
.
131
AUSBLICK
.
133
LITERATURVERZEICHNIS
136 |
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| topic_facet | Photoelektronenspektroskopie Solarzelle Grenzfläche Kristalloberfläche Hochschulschrift |
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