Für hocheffiziente kristalline Silizium-Solarzellen werden die Oberflächen des Si-Wafers texturiert, um die Lichteinkopplung zu verbessern (Light Trapping) und die Absorptionswahrscheinlichkeit zu erhöhen. Diese Texturierung wird durch anisotropes, nasschemisches Ätzen einer Pyramidenstruktur im Mikrometermaßstab hergestellt. Die Verbesserung der optischen Eigenschaften geht allerdings mit einer höheren effektiven Oberfläche einher, was eine Zunahme von elektrisch aktiven Defektzuständen in der Bandlücke bedeuten kann. Ziel dieses Vorhabens war das Aufdecken des komplexen Zusammenspiels zwischen Oberflächenmorphologie (Größe und Größenverteilung der Pyramiden), optischen Eigenschaften (Reflexion), elektronischen Eigenschaften (Grenzflächenzustandsdichte). Die Oberflächenmorphologie sollte direkt durch die nasschemische Behandlung gesteuert und dabei ein Verständnis des Einflusses der verschiedenen experimentellen Parameter, wie Konzentration, Zeit, Temperatur gewonnen werden. Identifiziert werden sollte die optimale Oberflächenmorphologie, die zu einer Verbesserung der optischen Eigenschaften (Abnahme der Reflexion) führt. Durch Präparation geeigneter Passivierungsschichten sollte erreicht werden, dass keine Zunahme der Grenzflächenzustandsdichte infolge der erhöhten effektiven Grenzfläche eintritt, so dass tatsächlich eine Erhöhung der Solarzellenleistung resultiert.

• Prof. Dr. Bert Stegemann (Projektleitung)

Kommission für Forschung und wissenschaftlichen Nachwuchs (FNK) der HTW Berlin

• Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie
• GmbH (HZB)
• CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik und Photovoltaik GmbH
• Technische Universität Ilmenau