Plasmaunterstützte CSS-Abscheidung von CdS-Fensterschichten für CdTe-Solarzellen

Abstract

Die vorliegende Arbeit zeigt auf, dass die Effizienz von CdTe-Solarzellen durch Reduzierung der CdS-Fensterschicht erhöht werden kann. Herausforderung hierbei besteht in der Passivierung der am Frontkontakt entstehenden Defekte. Es wurde eine PECSS („Plasma Enhanced Close Spaced Sublimation“)-Einrichtung zur Abscheidung von dünnen CdS-Schichten konzipiert, umgesetzt und ihre Funktionalität nachgewiesen. Untersucht wurde der Einfluss des Plasmas auf die abgeschiedenen Schichten und auf die elektrischen Parameter der Solarzelle. Es konnte gezeigt werden, dass bei Zugabe von Sauerstoff in das Plasma CdTe-Solarzellen mit einer Kurzschlussstromdichte von über 27 mA/cm² und einer Leerlaufspannung von über 800 mV hergestellt werden können.

In this work it is shown that the efficiency of CdTe solar cells can be increased by reducing the CdS window layer thickness. The challenge is to passivate the defects emerging at the front contact. A PECSS („Plasma Enhanced Close Spaced Sublimation“) Equipment for depositing CdS layers was designed, constructed and tested for its functionality. The influence of the plasma on the deposited layers and on the electrical parameters of the solar cell was investigated. It was shown that CdTe solar cells with a short circuit current density of more than 27 mA/cm² and an open circuit voltage of more than 800 mV can be produced if oxygen is added to the plasma.