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Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme
Silber- bzw. Aluminiumsiebdruck auf der Vorderseite und Rückseite einer Solarzelle ist bis heute der Standartmetallisierungsprozess in der PV-Industrie. Für hocheffiziente Solarzellenkonzepte werden jedoch neue Metallisierungstechniken benötigt, da bei diesen Konzepten dünne leitfähige Schichten oder dünne Passivierungsschichten zwischen Silizium und Metallkontakt zum Einsatz kommen, deren Eigenschaften durch hohe Temperaturschritte negativ beeinträchtigt werden. Diese Schichten bzw. Schichtsysteme müssen eine Vielzahl an Eigenschaften erfüllen, was eine große Herausforderung darstellt. Je nach Anwendungsgebiet müssen die Schichten eine gute Leitfähigkeit besitzen oder isolierend wirken, als Diffusionsbarriere dienen, um zu verhindern, dass das Metall durch die Schicht hindurchdringt, bestimmte optische Eigenschaften (Brechungsindex und Reflexion) erfüllen und im besten Fall auch eine gute Haftung des Metalls auf ihr ermöglichen. Um einen optimalen Schichtaufbau zu erhalten, müssen also zum einen die Metallisierungstechniken auf die darunterliegenden Schichten angepasst werden. Auf der anderen Seite müssen jedoch auch die teilweise sehr zeitaufwendigen und teuer herzustellenden Schichten vereinfacht und modifiziert werden, um damit sowohl den Wirkungsgrad der Solarzellen zu optimieren und gleichzeitig Prozesszeit und –kosten zu reduzieren. Ein günstiges und bereits durch Experimente getestetes nasschemische Verfahren zur Herstellung dünner Schichten stellt die Sprühpyrolyse von sogenannten Solgelen dar. Dabei liegt ein Siliciumwafer auf einer Heizplatte und mittels einer Sprühdüse wird das Solgel auf die heiße Oberfläche aufgesprüht. Das Lösemittel verdampft und die organischen Bestandteile werden ausgebrannt. Zurück bleibt ein dünnes leitfähiges Oxid (TCO). Im Rahmen der Arbeit sollen gesprühte TCO-Schichten hinsichtlich ihrer optischen und elektrischen Parametern weiter optimiert werden.

Ihre Aufgaben sind:
  • Evaluation von Solgel-Rezepturen zur Erzeugung dünner Schichten zur Anwendung auf Silicium-Solarzellen
  • Optimieren des Sprühpyrolyseprozesses durch Variation der Anlagenparameter
  • Untersuchung der Homogenität aufgesprühter Schichten
  • Charakterisierung der abgeschiedenen Schichten (Mikroskop, Ellipsometer, Schichtwiderstandsmessungen, Transmissions-/Reflexionsmessungen, Rasterelektronenmikroskopie)
  • Anwendung der TCO Schichten auf Teststrukturen zur Bestimmung von Kontaktwiderständen und freie Ladungsträgerkonzentrationen

Masterarbeit zum Thema: SolGel basierte TCO Schichten zur Anwendung auf hocheffizienten Silizium-Solarzellen

Kennziffer: ISE-2016-314
Ihre Voraussetzungen:
  • StudentIn FH / Uni im technischen oder chemischen Bereich
  • Teamfähigkeit, eigenverantwortliche und strukturierte Arbeitsweise
  • gute MS-Office-Kenntnisse
  • gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift


Kontakt:
Bitte richten Sie Ihre Bewerbung mit allen wichtigen Unterlagen unter Angabe der Kennziffer an:
Bitte richten Sie Ihre Bewerbung unter Angabe der Kennziffer an:
sybille.hopmann@ise.fraunhofer.de
(Anschreiben, CV und Zeugnisse in einem pdf-Dokument mit max. 10 MB)


Fragen zu dieser Position beantwortet gerne:
Fragen zu dieser Position beantwortet gerne:
Dr. Sybille Hopman, Tel.: +49 (0)761 45 88-57 37
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme
Freiburg

http://www.ise.fraunhofer.de


Erschienen auf academics.de am 04.10.2016
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