2014-12-01  –  2018-04-30

564.112,85 EUR

Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik, Halle (Saale), Sachsen-Anhalt

0325763D

Kristallines Silizium Zellenentwicklung [EB1012]

01155861/1  –  Solar-Forschungscluster Langzeit-Instabilitäten von Solarzellen - Forschung für einen erhöhten Ertrag "SolarLIFE"

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)

Energie

Die Ziele des Teilprojektes bezüglich der Problemstellung des Gesamtprojekts sind zum einen die Antwort auf die Frage, wo exakt die Degradation in den Modulen bzw. Solarzellen stattfindet, und zum anderen die Identifizierung und Analyse der für die Degradation verantwortlichen Defektstrukturen auf mikroskopischer Ebene und die Entwicklung einer Modellvorstellung der Degradationsprozesse für deren systematische und schnelle Analyse. Da die bisher gefundenen Langzeit-Degradationsmechanismen (z.B. PID) in Solarzellen alle auf mikroskopische Ursachen zurückzuführen sind, wird auch bei den im SolarLIFE-Projekt untersuchten, bisher unbekannten Degradationsmechanismen, von mikroskopischen Ursachen ausgegangen. Diese können entweder im Halbleitermaterial (Bulk) oder an inneren oder äußeren Grenzflächen der Solarzellen liegen. Daher ist es enorm wichtig, die entscheidenden Stellen in den Solarzellen zu lokalisieren und zu untersuchen. Darüber hinaus ist es das Ziel, schnelle und zuverlässige Werkzeuge für die Detektion von spezifischen Degradationsprozessen in der Solarzelle bzw. im Modul zu entwickeln, die dann von der Industrie genutzt werden können. Um diese Zielstellungen zu erreichen, wird in diesem Teilprojekt vor allem die Lock-in Thermographie (LIT) angewendet. In Verbindung mit Elektro- und Photolumineszenzmethoden (EL, PL) und Kennlinienmessungen eignet sich die LIT für die genaue und quantitative Analyse von Degradationsmechanismen. Den zweiten Schwerpunkt bildet die mikrostrukturelle Analyse der mittels LIT, EL und PL ermittelten Degradationspositionen. Proben der entsprechenden Stellen aus Solarzellen werden mit rasterelektronenmikroskopischen Methoden (REM, elektronenstrahlinduzierter Strom - EBIC) genau lokalisiert und mit Focused Ion Beam (FIB) hochpräzise aus der Solarzelle herauspräpariert und mit TEM bzw. STEM untersucht.