Untersuchung von Grenzflchen in Chalkopyrit-Dünnschichtsolarzellen

摘要

Anhand von zwei Beispielen aus der aktuellen Forschung im Bereich Solarenergieforschung am Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) wird gezeigt, wie Synchrotronstrahlung zur Analyse von Grenzflchenreaktionen in Dünnschichtsolarzellen eingesetzt werden kann und somit zum Verstndnis ihrer Funktionsweise beitrgt. Erst mit diesem Wissen können Dünnschichtsolarzellen im Hinblick auf Wirkungsgrad und Stabilitt verbessert werden. Dargestellt wird der Einsatz der Röntgenemissionsspektroskopie zum Nachweis der Oxidation von Sulfid zu Sulfat an der Grenzflche zwischen Chalkopyrit-Solarzellenabsorbern und Zinkoxid-Fensterschicht. Im zweiten Beispiel wird gezeigt, wie Hochenergie-Röntgenphotoelektronenspektroskopie eingesetzt wird, um die Diffusion von Kupfer aus einem Chalkopyrit-Absorber in eine Indiumsulfid-Pufferschicht in-situ zu verfolgen.Examination of interfaces in chalcopyrite thin film solar cells using synchrotron radiationTwo examples from current research at the division of solar energy research of the Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) are described, showing the use of synchrotron radiation for the analysis of interface reactions in chalcopyrite thin film solar cells. Deeper knowledge of interface reactions leads to better understanding of the functionality of these solar cells and thus to possibilities to further improve them in terms of efficiency and stability. We show how x-ray emission spectroscopy can elucidate the oxidation of sulfide at the interface between chalcopyrite solar cell absorbers and zinc oxide window layers. In a second example we demonstrate how high energy photo electron spectroscopy can be used to follow in-situ the diffusion of copper ions from a chalcopyrite absorber into an indium sulfide buffer layer.