Photolumineszenz (PL) hat sich als Charakterisierungsmethode für Absorber von Solarzellen etabliert, durch die Formulierung vom verallgemeinertem Planckschen Strahlungsgesetz lässt sich prinzipiell die Aufspaltung der quasi-Fermi Niveaus sowie die Absorption einer Solarzelle noch vor ihrer Fertigstellung bestimmen. Für großflächige Messungen (mm/cm-Skala) gilt dies jedoch vornehmlich für homogene Absorberschichten, auf die Analyse polykristalliner Halbleiter lässt sich dieser Ansatz aufgrund der lateral variierenden opto-elektronischen und strukturellen Eigenschaften nicht eins zu eins übertragen. In dieser Arbeit werden durch die lateral und spektral aufgelöste Messung der PL mit sub-Mikrometer Auflösung sowie den Übergang zur makroskopischen Messung die lateralen Fluktuationen in den Eigenschaften des polykristallinen Halbleiters Cu(In,Ga)S2 quantifiziert und hinsichtlich ihres Anregungszustandes und ihrer Absorption untersucht.

    Photoluminescence (PL) is an established method to characterize the opto-electronic properties of solar cell absorber layers. With the help of Planck’s generalized law it is in principle possible to determine the quasi-Fermi level splitting and the absorption coefficient of a solar cell before its actual completion. For large-scale measurements (mm/cm regime) this is valid for absorber layers with lateral homogeneous properties, however it is not directly transferable to polycrystalline semiconductors due to laterally fluctuating opto-electronic and structural parameters. In this work the lateral fluctuations in opto-electronic properties of polycrystalline Cu(In,Ga)S2 have been analyzed by measuring laterally and spectrally resolved PL on the mym-scale and providing the transition towards macroscopic PL measurements on the mm-scale. To give a comprehensive characterization, surface roughness and optical properties have been studied and methods for feature extraction have been applied.


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    Title :

    Opto-electronic characterization of polycrystalline CuInS 2 and Cu(In,Ga)S2 absorber layers by photoluminescence



    Publication date :

    2011


    Size :

    VIII, 107 S.


    Remarks:

    Ill., graph. Darst.
    Zsfassung in dt. Sprache


    Type of media :

    Theses


    Type of material :

    Print


    Language :

    English



    Classification :

    DDC:    530
    BKL:    53.36 Energiedirektumwandler, elektrische Energiespeicher




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