4 Optische Eigenschaften des strukturier - JUWEL ...

4. Optische Eigenschaften des stukturierten TCO und der Solarzellen
Dieses Ergebnis zusammen mit den Ergebnissen aus Abbildung 4.11 und Abbildung 4.13 zeigen,
dass verschiedene Streuprozesse mit unterschiedlichen Effizienzen stattfinden.
Um das Mehrschichtsystem (Luft/Ag/ZnOgeätzt/Glas/Luft) als Reflektoren in einer Solarzelle
einsetzen zu können, wurde auf die Silberschicht eine dünne ZnO-schicht von etwa 100 nm
aufgedampft. Dadurch kann die n-dotierte amorphe Schicht der Solarzelle haften. Solche Reflektoren
wurden von Repmann [51] verwendet. Das Konzept verwendet ein Glassubstrat mit
einer darauf abgeschiedenen dicken ZnO-Schicht, welche in einem Ätzschritt strukturiert
wird. Danach wird auf diese strukturierten Substrate ein ZnO/Ag-Rückreflektor abgeschieden.
Die letzte ZnO-Schicht ist etwa 100 nm dünn um die Reflexion zu verbessern. Die Silberschicht
muss dabei so dick (200-300 nm) abgeschieden werden, dass eine gute Reflexion und
Leitfähigkeit ermöglicht wird. Die AFM-Messungen von diesen Reflektoren mit 5 s und 25 s
lang geätztem ZnO sind im Abbildung 4.17 dargestellt. Die entstehenden Oberflächenstrukturen
sind eine Überlagerung der ZnO-Oberfläche mit der Struktur des aufgewachsenen Silber.
Die rauesten ZnO-Schichten zeigen auch nach der Ag-Beschichtung die größte Rauhigkeit.
Allerdings sind die kraterartigen Strukturen nicht mehr so deutlich zu erkennen wie ohne die
Ag-Schicht.
Für die 5 s lang geätzte Probe ergaben sich �rms-Rauheiten von etwa 30 nm bzw. 80 bis 140
nm für die 25 s lang geätzte Probe. Der Unterschied findet sich auch in der Oberflächenbeschaffenheit
wieder. Die 5 s lang geätzte Probe besitzt eine Oberfläche, welche nichts von
einer darunter liegenden Ätzstruktur (Krater) zeigt. Jedoch lässt die 25 s lang geätzte Probe
als einzige den Einfluss von Ätzkratern, obwohl keine scharfkantigen Kraterstrukturen mehr
sichtbar sind, erkennen. So ist es nicht verwunderlich, dass auch der Anteil der gestreuten Reflexion
einen großen Unterschied zeigt (siehe Abbildung 4.15).
5 sec
(z-Skalierung: 1Einheit = 300 nm)
25 sec
(z-Skalierung: 1Einheit = 1 µm)
Abbildung 4.17: AFM Messungen von Reflektoren Glas/ZnOgeätzt/Ag./ZnO. (Man beachte die unterschiedliche
z-Skalierung).
49