Entwicklung, Charakterisierung und Implementierung von photonischen Nanostrukturen für selektive Reflektoren und Lichtfallen in Dünnschichtsolarzellen aus Silizium

[1] Im diesem Teilprojekt werden neue Material- und Schichtsysteme - r光谱选择性反射和Lichtfallen fr den Einsatz in d<s:1> nnschichtsolarzellen aus Silizium entwickelt, in Solarzellen implementiert and deren Effizienz beweret。大足werden光学纳米结构研究进展[j]。Beugungseigenschaften zusammen mit partners（合作伙伴）Soweit möglich， werden die Herstellungsbedingungen der Solarzellen and die neuen schichtsystem angep助理。数学特征分析与数学特征分析，数学特征分析与数学特征分析，统计学特征分析与数学特征分析。Zum Design und der Bewertung der optischen nanostruckturen in Solarzellen werden modellrechungen durch Lösung der Maxwell-Gleichungen mit der有限差分时域方法von kooperationpartner Uni Jena durchgef<s:1> hrt。al eingangparameter f<e:1> r die rechungen werden Oberflächentopologien verwendet, die mit Hilfe eines optischen Nahfeldmikroskops gemessen werden。[3]模型技术与光学系统的研究与应用[j]。Dabei werden sowohl die lokalen Lichtintensitätsverteilungen也auch die Quantenausbeuten fgr .相关光谱分析与分析。德国：光学变化与几何建模技术，战略分析与选择，反射与发光技术。TP2: Die Ausbeute von dnnschichtsolarzellen in der so genannten Superstrat-Konfiguration (Solarzellenträger der Sonne zugewandt) ist im Bereich der kurzwelligen Strahlung durch Die Transparenz der Glassubstrate and Die Sammlungseigenschaften der verwenddeten Kontaktschichten eingeschränkt。Diese Einbußen, die fgr die a-Si:H-Zelle bis zu 3mA/cm2 betragen können, lassen sch sch Konversion von Photonen aus dem UV-Bereich in den besser nutzbaren, niederenergetischen Spektralbereich vermeiden。他们的sollen mit seltenen Erden (zunächst Tb) modifizierte Gläser hergestellt和deren Konversionseffizienz characterterisierwerden。(2)在能量选择性上，在能量选择性上，在反射上，在能量选择性上，在能量选择性上，在能量选择性上，在能量选择性上，在能量选择性上，在能量选择性上，在能量选择性上。

TP1: Im diesem Teilprojekt werden neue Material- und Schichtsysteme für spektral selektive Reflektoren und Lichtfallen für den Einsatz in Dünnschichtsolarzellen aus Silizium entwickelt, in Solarzellen implementiert und deren Effizienz bewertet. Dazu werden optische Nanostrukturen mit geeigneten Streu- bzw. Beugungseigenschaften zusammen mit Partnern hergestellt und intensiv untersucht. Soweit möglich, werden die Herstellungsbedingungen der Solarzellen an die neuen Schichtsysteme angepasst. Mit Hilfe geeigneter Teststrukturenwerden die erzielten Effekte charakterisiert und mit den besten, derzeit verwendeten, statistisch rauhen Strukturen vergleichend bewertet. Zum Design und der Bewertung der optischen Nanostrukturen in Solarzellen werden Modellrechnungen durch Lösung der Maxwell-Gleichungen mit der Finite-Difference-Time- Domain-Methode von Kooperationspartner Uni Jena durchgeführt. Als Eingangsparameter für die Rechnungen werden Oberflächentopologien verwendet, die mit Hilfe eines optischen Nahfeldmikroskops gemessen werden. Die Ergebnisse der Modellrechnungen werden mit optischen Untersuchungen der Schichtsysteme im Nah- und Fernfeld verglichen. Dabei werden sowohl die lokalen Lichtintensitätsverteilungen als auch die Quantenausbeuten für den relevanten Spektralbereich analysiert und bewertet. Durch geeignete Variation der optischen Konstanten sowie der Geometrien in den Modellrechnungen, werden Strategien für die Verbesserung selektiven Reflektoren und Lichtfallen entwickelt.TP2: Die Ausbeute von Dünnschichtsolarzellen in der so genannten Superstrat-Konfiguration (Solarzellenträger der Sonne zugewandt) ist im Bereich der kurzwelligen Strahlung durch die Transparenz der Glassubstrate und die Sammlungseigenschaften der verwendeten Kontaktschichten eingeschränkt. Diese Einbußen, die für die a-Si:H-Zelle bis zu 3mA/cm2 betragen können, lassen sich durch Konversion von Photonen aus dem UV-Bereich in den besser nutzbaren, niederenergetischen Spektralbereich vermeiden. Hier sollen mit seltenen Erden (zunächst Tb) modifizierte Gläser hergestellt und deren Konversionseffizienz charakterisiert werden. Wesentlich für die Effizienz des Systems ist die Vermeidung der Emission der konvertierten Strahlung in den offenen Halbraum (siehe Halle) und deren Reduzierung durch energie-selektive, photonische Kristallschichten bei gleichzeitiger Vermeidung starker Reflexion der einfallenden Strahlungsleistung in diesem Spektralbereich.