Eisenhauer, David

Arbeitstitel

Lichtmanagement in flüssigphasen-kristallisierten Dünnschicht-Solarzellen

Betreuung

Prof. Dr. Bernd Rech, TU Berlin; Prof. Dr. Christiane Becker, HTW Berlin

Abstract

Neben der Verbreitung und Förderung von bestehenden Solarzellen-Konzepten kann die Forschung an neuartigen Solarzellen-Typen die Kosten für Photovoltaik senken und so einen Beitrag zur Energiewende leisten.

Flüssigphasen-kristallisierte Dünnschicht-Solarzellen auf Glas erlauben die Herstellung kristalliner Silizium-Schichten mit einer etwa zehnfach dünneren Absorberschicht als bei Wafer-basierten Solarzellen. Die hohe Materialqualität unter Verwendung von Dünnschichttechnologien erlaubt potenzielle Kostenreduktion und großflächige Modulverschaltung. Allerdings erfordert die dünnere Absorberschicht weitergehende Konzepte zum Lichtmanagement.

In diesem Sinne werden in dieser Arbeit Nano- und Mikrostrukturen zur Implementierung in flüssigphasen-kristallisierten Dünnschicht-Solarzellen entwickelt. Hierzu wird die Nano-Imprint-Lithographie als Methode zur Texturierung sowohl von Zwischenschichten zwischen Glas und Silizium als auch der Siliziumrückseite entwickelt und auf ihre optischen Eigenschaften untersucht. Ein kritischer Schritt bei der Texturierung des Substrats ist das Zusammenspiel von elektronischen und optischen Eigenschaften, da ausgeprägte Texturen zwar die optischen Eigenschaften stark verbessern, aber eine verringerte elektronische Materialqualität verursachen.