4 Optische Eigenschaften des strukturier - JUWEL ...

3. Herstellung, Präparation und Charakterisierung der Substrate und Solarzellen
3.3 Herstellung der Solarzellen
Auf den wie oben beschrieben strukturierten ZnO-Frontkontakten wurden Dünnschichtsolarzellen
aus amorphem (a-Si:H) und mikrokristallinem (µc-Si:H) Silizium hergestellt. Zur Abscheidung
der p-, i- und n-Schichten wurde das PECVD-Verfahren (Plasma Enhanced Chemical
Vapour Deposition) eingesetzt. Bei diesem Verfahren werden die Moleküle der verwendeten
Prozessgase in einem Plasma, welches durch ein Hochfrequenz-Feld aufrecht erhalten
wird, dissoziiert. Die Reaktionsprodukte lagern sich auf der Substratoberfläche ab, was
zur Abscheidung einer Schicht führt. Weitergehende Informationen über dieses Verfahren
finden sich bei Chapman [34], Haefer [35] sowie Frey und Kienel [36]. Die Grundlage zur
Deposition von amorphem Silizium wird bei Madan und Shaw [37], Luft und Tsuo [38], Bruno
et al. [39] und Beneking et al. [40] beschrieben. Die von µc-Si:H sind in Hapke [41] und
Torres [42] beschrieben.
TransferundLadekammer
Schienen
Temperaturfühler
Heizung
Plasma
HF-Generator
Substrathalter
Abbildung 3.7: Schematischer Aufbau der verwendeten PECVD Anlage.
Elektrode
Transportsystem
Für die Präparation der amorphen und mikrokristallinen Siliziumschicht wurden zwei unterschiedliche
PECVD-Anlagen verwendet. Die eine ist für Substrate der Größe 10x10 cm 2 ausgelegt.
Die Abbildung 3.7 zeigt schematisch den inneren Kammeraufbau dieser PECVD-
Anlage. Der Substrathalter besteht aus einem Halterahmen und einer Rückplatte, die durch ihr
Gewicht das Substrat fixiert. Der Substrathalter wird indirekt über ein Heizersystem geheizt.
Die maximale Heizertemperatur beträgt 700°C, die Substrattemperatur beträgt etwa zwei
Drittel der Heizertemperatur. Das HF-Signal wird mit einem Hochfrequenzgenerator erzeugt
und über eine Impedanzanpassungsschaltung kapazitiv eingekoppelt. Die Elektrodenplatte hat
einen Durchmesser von 14,5 cm. Als Gegenelektrode dient der Substrathalter mit dem Substrat.
In dieser Anlage wurden die amorphen Solarzellen hergestellt.
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