4 Optische Eigenschaften des strukturier - JUWEL ...

6. Zusammenfassung und Ausblick
Auf unterschiedlichen Transmissionsgittern wurden a-Si:H und µc-Si:H Dünnschichtsolarzellen
abgeschieden. Während der Deposition bleibt die Gitterstruktur der Oberfläche erhalten.
Der Frontkontakt (Glas/ZnO) der Solarzelle wirkt als ein Transmissionsphasengitter und der
Rückkontakt (ZnO/Ag) wirkt als ein Reflexionsgitter. In Rahmen dieser Arbeit wurden die
Reflexionsverluste von µc-Si:H-Solarzellen mit statistisch rauem Substrat und periodisch
strukturiertem Substrat verglichen. Der letztere Zelltyp zeigt höhere Reflexionsverluste. Dieser
beträgt ca. 15 % im Wellenlängenbereich zwischen 350 nm und 600 nm. In diesem Spektralbereich
ist der Reflexionsverlust bei Zellen auf rauem Substrat ca. 7 %. Trotz des Unterschieds
in der Reflexion der beiden Solarzellentypen zeigen die Quantenausbeuten einen vergleichbaren
Blauresponse. Die starke Variation der spekularen Transmission mit der Periode
ist bei der Quantenausbeute nicht mehr wieder zu sehen. Sowohl die amorphen als auch die
mikrokristallinen Solarzellen zeigen keine Abhängigkeit von der Periode. Die Beugung führt
nicht zu einer Erhöhung der Quantenausbeute. Jedoch steigt ISC mit zunehmender Stufenhöhe
an. Eine zusätzliche periodische Strukturierung des Rückkontakts in Solarzellen konnte keine
Vergrößerung der Quantenausbeute erzielen.
In dieser Arbeit wurden Strukturen mit einer Periode, die größer ist als die Wellenlänge des
von der Solarzelle genutzten Spektralbereichs, realisiert. Jedoch muss in Zukunft zum einen
die Periode der Struktur weiter verkleinert werden. Zum anderem könnte eine
dreidimensionale Strukturierung, wie z.B. die Pyramidenstrukturen, welche zweidimensionale
Transmissionsgitter darstellen, eine weitere Verbesserung des Absorptionsverhaltens der
Solarzellen bewirken. Sowohl bei periodischen als auch bei statistisch rauen Strukturen wurde
in dieser Arbeit die Beugung bzw. Streuung im Fernfeld beobachtet, was ungenügend ist, um
eine Streuung in dem Vielschichtsystem mit rauen Grenzflächen zu untersuchen. Mit einer
numerischen Rechnung zur Analyse der optischen Eigenschaften von Dünnschichtsolarzellen
im Nahfeld kann man einen tieferen Einblick bekommen. Jedoch müssen in Zukunft diese
Arbeiten intensiviert werden, um die starken Absorptionsverluste im TCO zu identifizieren.
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