Photonik der Solarzellen

Die erste Halfte des Buches bietet weitestgehend naherungsfrei abgeleitete physikalische Theorien fur einzelne Dunnschichten und komplette Solarzellen sowie entsprechende optoelektrische Analyseverfahren. In der zweiten Halfte des Buches werden exemplarische TCO-, Puffer- und Absorberschichten sowie daraus gefertigte Dunnschicht-Solarzellen fur eine Vielzahl unterschiedlicher Produktions- (Raum, Zeit, reales Gasgesetz, Prozessparameter, ...) und Messbedingungen (Temperatur, Beleuchtungsstarke, ...) systematisch analysiert. Im Rahmen der theoretischen Betrachtungen einzelner Dunnschichten finden Ein- und Zwei-Schichten-Modelle ebenso Anwendung wie das Swanepoel Modell oder entsprechende quantenmechanische Modelle. Neben beruhrungslosen, optischen Schichtwiderstandsmessungen konnen hiermit effektive Dotierstoffkonzentrationen, effektive Massen freier Ladungstrager, deren Driftgeschwindigkeiten, Beweglichkeiten, freien Weglangen und Lebensdauern ebenso fehlerfrei bestimmt werden, wie die ihnen zugrunde liegenden Brechungsindizes (Dielektrizitatskonstanten) und Absorptionskoeffizienten (Austrittsarbeiten). Im Rahmen der Analyse von I(U)-Kennlinien ganzer Solarzellen werden solide Modelle vorgestellt, mit welchen nicht nur Wirkungsgrade und Fullfaktoren effizent und korrekt bestimmt werden konnen, sondern u. a. auch die Quanteneffizienz. Daruber hinaus erlauben die luckenlos hergeleiteten Theorien eine korrekte Simulation der Strom-Spannungscharakteristik, auch in Abhangigkeit der Prozessparameter.