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PhotostromdichteW[mA/cm²]
64
48
32
16
0
0
0 0
1 2 3 1 2 3
BandlückeW[eV]
WirkungsgradW[G]
30
20
10
Cu(In 0.7
Ga 0.3
.Se 2
CuInSe 2
CuGaSe 2
BandlückeW[eV]
Abbildung 2.6: Abhängigkeit des Kurzschlussstroms I SC von der Bandlücke E g [60]
(links). Das Shockley-Queisser Limit für eine Strahlungsleistung von 1000 W/m 2
(AM1.5) (rechts) [2] ergibt sich qualitativ als Superposition des Kurzschlussstroms
und der Abhängigkeit der Leerlaufspannung, die mit zunehmender Bandlücke linearen
ansteigt [61]. Die Bandlücken von CuInSe 2 (1.04 eV), CuGaSe 2 (1.67 eV) und
Cu(In, 0.7 ,Ga 0.3 )Se 2 (1.2 eV) sind eingezeichnet.
ZnO:AleA0.5eµm4
ZnO:AleA0.5eµm4
i1ZnOeA30e1e60enm4
CdSeA40e1e60enm4
CuAIn~Ga4 5
Se 8
A~1enm4
CuAIn 0.7
Ga 0.3
4Se 2
A2e1e2.5eµm4
MolybdäneA0.5eµm4
ZnMgOeA60e1e80enm4
ZnOSeA20e1e30enm4
CuAIn~Ga4 5
Se 8
A~1enm4
CuAIn 0.7
Ga 0.3
4Se 2
A2e1e2.5eµm4
MolybdäneA0.5eµm4
Kalk1Natron1GlasseA3mm4
Kalk1Natron1GlasseA3mm4
Abbildung 2.7: Schematische Schichtreihenfolge einer CIGS-Solarzelle mit Standard
CdS-Puffersystem (links) und mit alternativem ZnO 1−x S x -Puffersystem (rechts). Die
ungefähren Schichtdicken der einzelnen Schichten sind in Klammern angegeben. In
der rechten Zelle wird die CdS-Schicht durch eine ZnOS-Schicht ersetzt und die i-ZnO-
Schicht durch eine ZnMgO-Schicht. Der restliche Aufbau ist identisch.
20 2 Grundlagen