Metalloxide als alternative Emitterschichten auf strukturiertem Silizium

Abstract

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung von mittels Atomlagenabscheidung (abgek. ALD) hergestellten Oxiden auf Silizium und ihrer Eignung als passivierende Schichten in Silizumsolarzellen. Die elektrische Passivierung auch von schwarzen, stark strukturierten Siliziumoberflächen ist mittels ALD möglich. Neben der schnellen Aktivierung von Al2O3-Schichten durch Mikrowellenbestrahlung wurde der Einfluss des Zumischens von Zink und Titan in Al2O3-Schichten auf chemische sowie Feldeffektpassivierung untersucht. Es wurde ein neuartiger plasmaunterstützter ALD-Prozess zur Abscheidung von Molybdänoxid entwickelt. Molybdänoxid kann auf n-dotiertem Silizium einen Inversionsemitter erzeugen. Es lässt sich zeigen, dass sich die Stöchiometrie der Schichten über die Prozessparameter des ALD-Prozesses in gewissen Grenzen einstellbar ist. Zudem wird ein Einfluss auf Zellergebnisse von verschiedenen Molybdänoxidschichten in HIT-Zellstrukturen deutlich.

In this work atomic layer deposited (abbr. ALD) oxides on silicon are investigated in therms of there passivation qualties on silicon. ALD oxides have the ability to passivate black silicon surfaces with high aspect ratios. The fast activation of Al2O3 passivation layers by microwave illumination as well as the influence of mixing Al2O3 ALD layers by zinc and titanium oxide on chemical and field effect passivation is investigated. A new plasma enhanced ALD process for molybdenum oxide is presented. Molybdenum oxide on n-type silicon can act as an inversion layer inducing emitter.The stoichiometry of the deposited molybdenum oxide can be influenced by parameters of the PE-ALD process. The integration on different molybdenum oxide layers in silicon based HIT-cell structures show influences on solar cell results.