ISBN 978-3-8439-1217-4

978-3-8439-1217-4, Reihe Energietechnik

Christian Scheit
Experimentelle Untersuchungen zur Kontaktierung flexibler Cu(In,Ga)Se2-Dünnschichtsolarzellen mittels polymerer Dickschichttechnik

122 Seiten, Dissertation Technische Universität Dresden (2013), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Im Bereich der Dünnschichtsolarzellen werden derzeit im Labor die höchsten Wirkungsgrade mit dem Absorbermaterial Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) erreicht. Dieser Verbindungshalbleiter lässt sich neben Glas auch auf flexiblen Folien abscheiden und zu flexiblen und sehr leichten Solarmodulen weiterverarbeiten, womit sich völlig neue Einsatzmöglichkeiten ergeben.

Der Herstellungsprozess solcher flexiblen CIGS-Dünnschichtsolarzellen beinhaltet u.a. die Kontaktierung dieser Solarzellen zur Abführung der unter Beleuchtung erzeugten Ladungsträger. Eine Möglichkeit besteht im Auftragen metallpartikelgefüllter Polymerpasten in Form von Leiterbahnen auf der sonnenzugewandten Seite der Solarzellen.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Kontaktierung flexibler CIGS-Dünnschichtsolarzellen mittels silbergefüllter Polymerpasten untersucht. Dabei wurden in einem ersten Schritt die zu erwartenden elektrischen Verluste und Verschattungsverluste der Kontaktierung modelliert. Die aus dem entwickelten Modell abgeleiteten Wirkungsgrade wurden mit denen realer Solarzellen verglichen. Dabei zeigte sich eine sehr gute Übereinstimmung zwischen Modell und Experiment.

Weiterhin wurde erstmals ein Heißpressverfahren zur Nachbearbeitung der Solarzellen untersucht. Es konnte demonstriert werden, dass mit diesem Verfahren deutliche Wirkungsgradsteigerungen der Solarzellen erreicht werden können.