Korrelationen struktureller und elektronischer Eigenschaften in Kesterit-Dünnschichten, -Nanokristallen und -Solarzellen / von Dipl.-Phys. Justus Just aus Wuppertal. Wuppertal, 19.08.2015
Inhalt
- Einleitung
- Dünnschichtsolarzellen auf Kesterit-Basis
- Solarzellen als photoelektrische Energiewandler
- p-n-Homo- und Heterohalbleiterübergang
- Aufbau und Funktion von Dünnschichtsolarzellen
- Verlustmechanismen in Solarzellen
- Elektronische und strukturelle Materialanalytik
- Solarzellenkennlinie und Ein-Dioden-Modell
- Defektprofilanalyse
- Photolumineszenzspektroskopie und Ladungsträgerdynamik
- Röntgenabsorptionsspektroskopie
- Röntgenfluoreszenzanalyse
- CZTS(e) als Absorbermaterial
- Elementzusammensetzung von CZTS und CZTSe
- Elementzusammensetzung der Gesamtschichten
- Stabilitätskriterien für nicht-stöchiometrisches CZTS(e)
- Röntgenabsorptionsfeinstruktur der Chalkogen K-Kanten
- Quantifizierung von Fremdphasen und Berechnung der tatsächlichen Zusammensetzung der CZTS(e)-Phase
- Zusammenfassung der Ergebnisse und Konsequenzen für Struktur-Funktions-Korrelationen
- Stöchiometrieabhängigkeit elektronischer Eigenschaften von CZTS
- Element- und Phasenzusammensetzungen
- Ladungsträgertransport: Messung elektronenstrahlinduzierter Ströme
- Bestimmung der Ladungsträgerdichte mittels Kapazitätsmessungen
- Zusammenfassung der Ergebnisse
- Tiefenprofilierung von Fremdphasensegregationen in CZTS-Dünnschichten
- Röntgenabsorptionsspektroskopie in Fluoreszenzdetektion
- Modell zur Simulation von Fluoreszenzspektren
- Winkelaufgelöste Messungen der Röntgenabsorptionsfeinstruktur
- Modellanpassung zur Simulation von Total-Yield-Spektren
- Fremdphasenprofilanalyse von CZTS-Dünnschichten
- Auswertung der Ergebnisse und thermodynamische Konsequenzen
- Wachstum von einphasigen CZTS-Dünnschichten mittels Festkörperreaktionen
- 3-Stufen Koverdampfungsprozess
- Festkörperreaktion zur Bildung von CZTS
- Eigenschaften der Produktschicht
- Herstellung von Solarzellen
- Charakterisierung von Nukleation und Wachstum von CZTS-Nanokristallen
- Experimentelle Realisierung
- Ultraschnelles Injektionssystem
- Zeitaufgelöste Röntgenabsorptionsspektroskopie
- Zeitaufgelöste Kleinwinkelstreuung und optische Transmission
- Reaktionskinetik von Nukleation und Wachstum
- Zusammenfassung
- Anhang
- Literaturverzeichnis