Modellierung von Ladungsträgerrekombination in polykristallinem

TARETTO, K. R.; RAU, U.; WERNER, J.-H.

Regensburgo, Alemania

Conferencia; Encuentro de primavera de la sociedad física de alemania (Frühjahrstagung der deutschen physikalischen Gesellschaft); 2000

Sociedad Física de Alemania (Deutsche Physikalische Gesellschaft)

Die Rekombination an Korngrenzen begrenzt den Wirkungsgrad von Solarzellen aus polykristallinem Silicium. Dieser Beitrag modelliert die elektrischen Eigenschaften von polykristallinem Silicium mit Hilfe eines analytischen eindimensionales Modells und mit einem numerischen Modell in zwei Dimensionen. Wir konzentrieren uns hier auf die Optimierung der Dotierkonzentration. Das eindimensionale Modell sagt bei einer Dotierung von 1016 cm−3 ein Maximum der Rekombination von photogenerierten Ladungstr¨agern in feink¨ornigem Material mit Korngr¨osen zwischen 10 nm und 10 ìm voraus. Dieses Maximum der Rekombination entspricht einer maximalen Verbiegung der B¨ander an den Korngrenzen. Eine Minimierung der Rekombinationsverluste in Solarzellen aus polykristallinem Silicium erfordert demnachh ¨ohere oder niedrigere Dotierungen desMaterials. Unterhalb einer kritische Korngr¨ose ergeben sichdah er f¨ur pin-Strukturen, ¨ahnlich den Solarzellen aus amorphen Silicium, bessere photovoltaische Eigenschaften als f¨ur klassische pn-Solarzellen, wie sie f¨ur grob- oder einkristallines Silicium realisiert werden. Diese Schlussfolgerung wird durchdie Resultate unserer zweidimensionale Simulation unterst¨utzt.16 cm−3 ein Maximum der Rekombination von photogenerierten Ladungstr¨agern in feink¨ornigem Material mit Korngr¨osen zwischen 10 nm und 10 ìm voraus. Dieses Maximum der Rekombination entspricht einer maximalen Verbiegung der B¨ander an den Korngrenzen. Eine Minimierung der Rekombinationsverluste in Solarzellen aus polykristallinem Silicium erfordert demnachh ¨ohere oder niedrigere Dotierungen desMaterials. Unterhalb einer kritische Korngr¨ose ergeben sichdah er f¨ur pin-Strukturen, ¨ahnlich den Solarzellen aus amorphen Silicium, bessere photovoltaische Eigenschaften als f¨ur klassische pn-Solarzellen, wie sie f¨ur grob- oder einkristallines Silicium realisiert werden. Diese Schlussfolgerung wird durchdie Resultate unserer zweidimensionale Simulation unterst¨utzt.ìm voraus. Dieses Maximum der Rekombination entspricht einer maximalen Verbiegung der B¨ander an den Korngrenzen. Eine Minimierung der Rekombinationsverluste in Solarzellen aus polykristallinem Silicium erfordert demnachh ¨ohere oder niedrigere Dotierungen desMaterials. Unterhalb einer kritische Korngr¨ose ergeben sichdah er f¨ur pin-Strukturen, ¨ahnlich den Solarzellen aus amorphen Silicium, bessere photovoltaische Eigenschaften als f¨ur klassische pn-Solarzellen, wie sie f¨ur grob- oder einkristallines Silicium realisiert werden. Diese Schlussfolgerung wird durchdie Resultate unserer zweidimensionale Simulation unterst¨utzt.