Analyse der elektronischen Struktur von Cu(In, Ga)Se2-Dünnschichtsolarzellen mittels Elektroreflektanz-Spektroskopie und Kelvin-Sonden-Rasterkraftmikroskopie von Jasmin Seeger

In Zukunft wird die Photovoltaik bei der Umstellung der Energieversorgung auf erneuerbare Energien eine immer größere Rolle spielen. Daher lohnt sich die Weiterentwicklung der Solarzellen und die Steigerung ihrer Effizienzen sehr. In dieser Dissertation werden Cu(In,Ga)Se2-Solarzellen erforscht, bei denen es sich um Dünnschichtsolarzellen handelt, die kostengünstig hergestellt werden können und aufgrund ihrer geringen Dicke vielfältig einsetzbar sind. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit zwei der aktuell vielversprechendsten Forschungsthemen bezüglich der Effizienzsteigerung von Cu(In,Ga)Se2-Solarzellen: der Erforschung alternativer Materialien für die CdS-Pufferschicht und der Alkalifluorid-Nachbehandlung des Absorbers. Dafür wird die winkelaufgelöste Elektroreflektanz-Spektroskopie entwickelt, die die zerstörungsfreie Bestimmung der Bandlückenenergien alternativer Pufferschichten sowie die Detektion von Sekundärphasen innerhalb der Solarzelle ermöglicht. Zusätzlich wird der Einfluss der Alkalifluorid-Nachbehandlung und des Materials der Pufferschicht auf die Austrittsarbeit des Absorbers mittels Kelvin-Sonden-Rasterkraftmikroskopie analysiert.