Setup of a laser facility for characterization and treatment of photovoltaic devices (PDF)

Diploma Thesis from the year 1998 in the subject Electrotechnology, grade: 1,7 (A-), Friedrich-Alexander University Erlangen-Nuremberg (Electronics), language: English, abstract: Die Diplomarbeit wurde von mir in englischer Sprache verfaßt, da die Arbeit im Zuge eines LEONARDO DA VINCI Traineeship Programmes am CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Technológicas, Madrid, Spain) durchgeführt wurde und auch von der politechnischen Universität (Institut für Solarenergie) betreut wurde.
Diese Diplomarbeit beschreibt das Design und die Montage eines experimentellen Systems zur Charakterisierung und Strukturierung von Solarzellen und anderen Photovoltaikbauteilen.
Das designte Lasersystem kombiniert ein Werkzeug zur Strukturierung von Dünnschichtsolarzellen mit einer Charakterisierungseinheit (,,Photoresponse Mapping"-Technik)
Das Charakterisierungsteilsystem arbeitet nach dem LBIC-Prinzip (laser beam induced currents). Das System zur Strukturierung von dünnen Schichten arbeitet mit einem NdYAG Lasercutter, der gewöhnlicherweise auch zu IC-Reparaturen verwendet wird.
Ziel dieser Diplomarbeit ist der ,,Set-Up" des Doppel-Lasersystems, welches die Anstrengungen in der Forschungsarbeit der Entwicklung neuer Materialen für Solarzellen und deren Charakterisierung unterstützen soll.
Benutzt man Standardmethoden (I-V Kurven, Spektrale Empfindlichkeit), um optische-elektrische Eigenschaften einer Solarzelle zu messen, erhält man ein quantitatives Ergebnis, das einem keine Rückschlüsse auf lokale Defekte innerhalb der Probe erlaubt. Kleine Defekte innerhalb eines photovoltaischen Bauelementes können die Leistung dieses Bauteils negativ beeinflussen. Der Vorteil der ,,Photoresponse-Mapping" -Technik liegt in der Möglichkeit, lokale Messungen am Bauteil vorzunehmen.
"Laser-Scribing" ist eine Schlüsseltechnologie im Herstellungsprozess von amorphen Silizium-Solarzellen. Diese Technologie deckt bereits 50% des Fabrikationsprozesses ab und hat die konventionelle Methode mittels Photolithografie bereits komplett ersetzt. [1]
Der erste Teil dieser Arbeit soll in das Thema einführen und erläutert die vorgegebene Aufgabenstellung.