Degradationsprobleme beim raschen thermischen Prozessieren von Siliziumsolarzellen

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ausgeführt am
Atominstitut der Österreichischen Universitäten in Wien (ATI)
und am
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme in Freiburg (ISE)
unter der Anleitung von
Univ.-Doz. Dr. G. Badurek (ATI)
Univ.-Ass. Dr. J. Summhammer (ATI)
Univ.-Doz. Dr. M. Bichler (ATI)
Priv.-Doz. Dr. R. Schindler (ISE)
durch
Alexander Breymesser
Rochusgasse 17/24 A-1030 WIEN Österreich

Freiburg, im August 1996

Inhaltsverzeichnis

Einleitung

1. Photovoltaische Grundlagen
   • 1.1 Grundgleichungen der Halbleiterphysik
   • 1.2 Rekombinationsmechanismen
     • 1.2.1 Radiative Rekombination
     • 1.2.2 Auger-Rekombination
     • 1.2.3 Störstellenrekombination
     • 1.2.4 Rekombination an Oberflächen
     • 1.2.5 Maximiale Gesamtlebensdauer
     • 1.2.6 Auswirkung von Rekombination auf die Solarzelleneffizienz
   • 1.3 Gettermodelle
     • 1.3.1 Erhöhte Löslichkeit von Metallen
     • 1.3.2 Ausgedehnte Defekte
     • 1.3.3 Silizium-Eigenzwischengitteratome
     • 1.3.4 Segregation von Verunreinigungen
2. Experimentelle Anordnungen
   • 2.1 Rasches thermisches Prozessieren
     • 2.1.1 Physikalisches Prinzip
     • 2.1.2 Aufbau des RTP-Ofens
   • 2.2 Messung der Minoritätsladungsträgerlebensdauer
     • 2.2.1 Modulierte freie Ladungsträger-Absorption
       2.2.1.1 Physikalisches Prinzip
       2.2.1.2 Aufbau der Meßapparatur
     • 2.2.2 Mikrowellendetektiertes Photoleitfähigkeitsabklingen
       2.2.2.1 Physikalisches Prinzip
       2.2.2.2 Aufbau der Meßapparatur
3. Experimente und begleitende Untersuchungen
   • 3.1 Experimente zu Degradationsproblemen bei RTP
   • 3.2 Begleitende Untersuchungen
     • 3.2.1 Untersuchung von mc-Silizium verschiedener Hersteller
     • 3.2.2 Untersuchung des mc-Siliziums für die RTP-Experimente
       3.2.2.1 Lebensdauermessung mittels MFCA
       3.2.2.2 Neutronenaktivierungsanalyse
     • 3.2.3 Untersuchungen des Dotierstoffes
4. Ergebnisse und Diskussion
   • 4.1 Reiner Heizprozeß
     • 4.1.1 Secco-Ätzen
     • 4.1.2 Rocking-Untersuchungen
     • 4.1.3 Untersuchungen mit Deep Level Transient Spectroscopy
     • 4.1.4 Untersuchungen mit Oxiden
   • 4.2 Oxidation
   • 4.3 Diffusion von Phosphor und Aluminium
   • 4.4 Solarzellencharge
   Zusammenfassung

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