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110 Kapitel 7: Zusammenfassung und Ausblick
reflektors auf [177, 178].
Trotz des erheblichen Leistungszuwachses von Supercomputersystemen bleiben
dreidimensionale FDTD-Simulationen, die möglichst realitätsnah gerechnet werden
sollen, sehr aufwendig bzw. rechenintensiv. Daher sind im Rahmen dieser
Arbeit parallel zur theoretischen Untersuchung systematische NSOM-Messungen
an den Schichtsystemen durchgeführt worden, um ein möglichst detailreiches
Bild der lokalen optischen Effekte zu erhalten. Die Auswertung dieser ersten
Messreihen liefert bedeutende Hinweise darauf, dass ein direktes Messen der
Lichtführung möglich ist. Die ortsaufgelöste Separation des evaneszenten Anteils
aus den NSOM-Messungen verspricht ein noch tieferes Verständnis, inwieweit die
lokale Topographie die Leistungsfähigkeit einer Dünnschichtsolarzelle bestimmt,
da die Messbarkeit der lokalen, evaneszenten Felder eine Verbindung zur Lichtführung
herstellt. Evaneszente Felder, die auf Grund der Totalreflexion an der
Oberfläche entstehen, müssten demnach ein Mass für den lokalen Lichteinfang
sein. Erste Untersuchungen liefern Indizien dafür, dass die auftretenden evaneszenten
Felder mit der lokalen Absorption in einer a-Si:H- bzw. μc-Si:H-Schicht in
Verbindung gebracht werden können [176].
Im Rahmen dieser Arbeit wurde des Weiteren gezeigt, dass Größen, wie z. B. die
Streuverteilung, in Form einer logarithmischen Normalverteilung beschrieben
werden können. Die logarithmische Normalverteilung stellt somit ein wichtiges
Werkzeug zur Charakterisierung von statistischen Zusammenhängen an rauen
Oberflächen für die Photovoltaik dar. Aufwendigere Auswertungsmethoden
könnten durch eine Anpassung der logarithmischen Normalverteilung ersetzt
werden.
Diese Arbeit ist eine Basis für die Behandlung von zukünftigen Fragestellungen.
Insbesondere müssen zukünftige Messreihen an a-Si:H- und μc-Si:H-Schichten
zeigen, welche Möglichkeiten die Nahfeldmikroskopie zur direkten Vermessung
der Lichtführung hat. Hierbei könnten insbesondere Messungen in Reflexion
einen entscheidenden Beitrag leisten. Auch die Vermessung der Lichtführung
durch ein Doppelspitzen-NSOM, das mit einer Nahfeldsonde lokal die Oberfläche
beleuchtet und mit einer zweiten Nahfeldsonde das durch die Schicht geführte
Licht ortsaufgelöst vermisst, wird einen erheblichen Beitrag zum tieferen Verständnis
der Lichtführung in Nanostrukturen für die Photovoltaik beitragen. Die
stetige Verringerung der Schichtdicken in Dünnschichtsolarzellen [21] verlangt
neue texturierte Oberflächen zum besseren Lichteinfang. Nahfeldmikroskopische
Untersuchungen könnten hierbei wichtige Hinweise zur Verbesserung liefern. Des
Weiteren bietet die optische Rasternahfeldmikroskopie die Möglichkeit, experimentell
die Effekte von Nanopartikeln in Solarzellen zu untersuchen. Die gezielte
Ausnutzung von plasmonischen Effekten hat sich in unterschiedlichen Bereichen
der Solarzellen bisher bewährt und birgt erhebliches Potential [29, 183–185]. Weitere
nahfeldmikroskopische Untersuchungen, die durch Simulationen unterstützt