Integration of highly reflective back contacts in microstructured Cu(In, Ga)Se2 solar cells

Abstract

This thesis deals with the introduction of a highly-reflective back contact in Cu(In,Ga)Se2 (CIGSe) based solar cells. Such a back contact can be used to compensate for the optical losses, which correspond with such a reduction. Such a reduction would enable a cost reduction of this solar cell type. It was demonstrated that an Al/ITO-based back contact has compared to the regularly used Mo-back contact a considerably increased reflection. Interestingly, the investigated back contact is also compatible with process temperatures as high as 600°C. The described back contact was also combined with a nanostructured substrate. Finally, the measured data was furthermore used to obtain general insights into the admittance spectroscopy of CIGSe solar cells.

Diese Dissertation beschäftigt sich mit der Einbringung eines hochreflektierenden Rückkontakts in Cu(In,Ga)Se2 (CIGSe) basierten Solarzellen. Ein solcher Rückkontakt kann genutzt werden, um die optischen Verluste zu reduzieren, welche mit der Reduktion der CIGSe-Schichtdicke einhergehen. Eine solche Reduktion würde eine Kostensenkung dieses Solarzellentyps ermöglichen. Es wurde demonstriert, dass ein Al/ITO basierter Rückkontakt gegenüber dem gewöhnlich genutzten Mo-Rückkontakt eine deutliche Verbesserung der Reflexion am Rückkontakt aufweist. Interessanterweise ist der untersuchte Rückkontakt mit hohen Prozesstemperaturen von bis zu 600°C kompatibel. Der beschriebene Rückkontakt wurde zusätzlich mit einem nanostrukturierten Substrat kombiniert. Schlussendlich konnten die Messdaten ebenfalls genutzt werden, um generelle Erkenntnisse über die Admittanz-Spektroskopie von CIGSe-Solarzellen zu gewinnen.