Beiträge zur Aufklärung der lichtinduzierten Solarzell-Degradation unter erhöhter Temperatur

Abstract

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der licht- und temperaturinduzierten Degradation (engl. light and elevated temperature induced degradation „LeTID“), welche bei der Einführung von PERC Solarzellen in die Massenproduktion beobachtet wurde. Diese Degradation stellt ein hohes wirtschaftliches Risiko dar, da Effizienzverluste von bis zu 20% festgestellt wurden. Zur Reduzierung des Risikos wird mittels experimenteller Untersuchungen, Simulationen und mathematischer Beschreibungen ein tiefgreifendes Verständnis der Degradation erarbeitet. In Folge dessen wird ein beschleunigter Labortest entwickelt, welcher ermöglicht die potentiellen Verluste durch LeTID im Betrieb abzuschätzen. Anhaltspunkte und Vorgehensweisen werden ausgearbeitet, um LeTID von anderen LID-Mechanismen zu unterscheiden. Zudem wird ein LeTID-Defektmodell basierend auf Metall-Wasserstoff-Paaren wird vorgestellt, welches die komplexen Beobachten bei der Degradation zu erklären vermag.

The present dissertation deals with the light and elevated temperature induced degradation (LeTID), which was observed during the introduction of PERC solar cells into mass production. This degradation represents a high economic risk, as efficiency losses of up to 20% have been identified. To reduce the risk, a thorough understanding of the degradation is developed using experimental investigations, simulations and mathematical descriptions. As result an accelerated laboratory test is being developed, which enables the potential losses caused by LeTID to be estimated. Evidence and procedures are being developed to distinguish LeTID from other LID mechanisms. In addition, a LeTID defect model based on metal-hydrogen pairs is presented, which is able to explain the complex observations during degradation.