Materialeigenschaften von nc-SiC:H für transparente Passivierungskontakt-Solarzellen
Aufgrund seiner hohen Transparenz kann Siliziumkarbid amorphes Silizium als Frontkontaktmaterial in kristallinen Siliziumsolarzellen ersetzen. In diesem Artikel wird zunächst die Dotierung von nc-SiC:H mit verschiedenen Abscheidetechniken untersucht. Anschließend wird der Einfluss verschiedener Abscheidungsbedingungen für nc-SiC:H aus der chemischen Gasphasenabscheidung mit Heißdraht untersucht. Sowohl die elektrische Leitfähigkeit als auch die optische Bandlücke erhöhen sich gleichzeitig für eine Vielzahl von Abscheidungsparametern. Durch die Kombination einer hohen Filamenttemperatur des katalytischen Filaments, einer hohen Wasserstoffverdünnung des Precursorgases und einem insgesamt niedrigen Gesamtgasfluss können Leitfähigkeiten von 0,38 S cm-1 in Kombination mit einer optischen Bandlücke von 3,2 eV erreicht werden. Im letzten Abschnitt werden die Abhängigkeiten der Schichtdicken der beiden unterschiedlichen nc-SiC:H-Schichten, die in Solarzellen eingesetzt werden, von der Zellleistung näher betrachtet. Während die Schicht mit leitenden Eigenschaften nur geringe Einflüsse auf die Zelleigenschaften hat, wird für die passivierende nc-SiC:H-Schicht ein Trade-off zwischen Passivierung und Füllfaktor festgestellt. Bei dickeren Schichten erreicht die passivierende nc-SiC:H-Schicht eine sehr hohe implizite Leerlaufspannung von über 740 mV, aber der Füllfaktor beginnt sich aufgrund der sehr geringen Leitfähigkeit der Schicht zu verschlechtern.
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