Einblicke in die Konfiguration der Si-H-Bindung in SHJ-Solarzellen durch Raman- und FTIR-Spektroskopie
Bei der Silizium-Heterosolarzellentechnologie werden dünne Schichten aus hydriertem amorphem Silizium (a-Si:H) als Passivierungskontakte auf den kristallinen Siliziumwafer (c-Si) aufgebracht. Daher sind die Eigenschaften des a-Si:H entscheidend für die Leistung der Solarzellen. Eine wichtige Eigenschaft von a-Si:H ist seine Mikrostruktur, die durch den Mikrostrukturparameter R auf der Grundlage der Streckschwingungen der Si-H-Bindung charakterisiert werden kann. Eine gängige Methode zur Bestimmung von R ist die Fourier-Transform-Infrarot-Absorptionsmessung (FTIR), die jedoch bei Solarzellen aus verschiedenen Gründen wie der Verwendung texturierter Si-Wafer und dem Vorhandensein leitender Oxid-Kontaktschichten schwierig durchzuführen ist. Hier wird gezeigt, dass die Raman-Spektroskopie geeignet ist, die Mikrostruktur von a-Si:H-Schichten von 10 nm oder weniger auf texturiertem c-Si unter Indiumzinnoxid als leitendem Oxid zu bestimmen. Ein detaillierter Vergleich von FTIR- und Raman-Spektren wird durchgeführt, und mit beiden Methoden werden signifikante Unterschiede in den Mikrostrukturparametern bei abnehmender a-Si:H-Schichtdicke ermittelt.
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