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102 Kapitel 6: Nahfeldeffekte in Dünnschichtsolarzellen
Eigenschaften der a-Si:H-Zelle (Abb. 6.16(a)) mit der a-Si:H-Zelle, die eine dünne
μc-Si:H-Schicht als optischen Abschluss hat (Abb. 6.16(b)), zeigt erst im Wellenlängenbereich
ab 650 nm nennenswerte Unterschiede. Der Grund hierfür ist die
hohe Absorption des a-Si:H im kurzen Wellenlängenbereich. Insgesamt ist durch
die μc-Si:H-Schicht eine schwache Abnahme der Reflexion zu beobachten, was
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Abbildung 6.17: Absorptionsverstärkung in Abhängigkeit von der Wellenlänge für
die a-Si:H-Zelle mit Zwischenreflektor und mit, bzw. ohne μc-Si:H-
Abschluss gegenüber der a-Si:H-Zelle. Abbildung nach [177].
teilweise mit einer Erhöhung der Absorption einhergeht. Allerdings zeigt diese
Messung auch, dass die Transmission im Bereich zwischen 700 nm und 1000 nm
ansteigt. Die Ergebnisse für die a-Si:H-Zelle mit Zwischenreflektor in Abb. 6.16(c)
belegen nun die Beobachtung, die bereits durch die Nahfeldmikroskopie auffiel.
Der Zwischenreflektor fungiert als Antireflexschicht, indem durch ihn eine
Anpassung des Brechungsindexes stattfindet. Die zusätzliche μc-Si:H-Schicht
bewirkt hingegen einen Rückgang dieses Effektes (Abb. 6.16(d)). Dies wird deutlich
durch die Auftragung der Absorptionsverstärkung in Abb. 6.17. Es werden
die berechneten Absorptionskurven der Zellen mit Zwischenreflektor auf die
Absorption der a-Si:H-Zelle ohne Zwischenreflektor normiert, wodurch zwei
wesentliche Aspekte hervorgehoben werden. Erstens ist ohne μc-Si:H-Schicht
wiederum die erhebliche Senkung der Absorption zu beobachten. Außerdem ist
die Absorption einer solchen Zelle im Wellenlängenbereich zwischen 700 nm und
800 nm kleiner als die der a-Si:H-Zelle selbst. Dies ist ein erheblicher Nachteil,
da eben dieser Wellenlängenbereich durch das Photonenmanagement verbessert
werden sollte. Des Weiteren gibt diese Darstellung einen wichtigen experimentellen
Hinweis darauf, dass die Integration eines Zwischenreflektors zwischen