HeterosolarzellenDer globale Energieverbrauch ist aufgrund der weltweiten Zunahme der Industrialisierung stetig gewachsen und wird auch in Zukunft weiter wachsen. Der Großteil der weltweiten Energieerzeugung beruht derzeit auf der Nutzung fossiler Energieträger, bei deren Verbrennung große Mengen an CO2 in die Atmosphäre freigesetzt werden, die dort als Treibhausgase maßgeblich für den Klimawandel verantwortlich sind. Neben den unabsehbaren Folgen für das Klima sind die Ressourcen der fossilen Energieträger stark begrenzt. Ein Wechsel hin zu regenerativen Energien ist deshalb unausweichlich. Hierzu kann insbesondere die Photovoltaik, also die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in Strom, einen wichtigen Beitrag leisten. Zu einer weiteren Verbreitung der Photovoltaik ist allerdings eine weitere Senkung der Stromgestehungskosten von Solarstrom nötig. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, stellt die Verwendung von Hocheffizienz-Solarzellen dar, weil diese auf gleicher Fläche mehr Leistung erzeugen als konventionelle Solarzellen und somit die Kosten pro Wattpeak senken.Eine sehr interessante Art von Hocheffizienz-Solarzellen sind Heterosolarzellen. Bei diesem Solarzellentyp wird der Emitter nicht wie üblich eindiffundiert, sondern er besteht aus einem anderen Halbleitermaterial, wie z.B. amorphem Silizium. Die Verwendung von sogenannten Heteroemittern erlaubt die Herstellung von extrem dünnen Solarzellen mit hohem Wirkungsgrad. Heterosolarzellen haben im Vergleich zu anderen Hocheffizienz-Solarzellen den Vorteil einer sehr einfachen Struktur, weswegen ihr Herstellungsprozess, der komplett bei Temperaturen unter 200°C abläuft, weniger komplex ist. Heterosolarzellen bieten daher ein großes Kostensenkungspotential. Ihr Hocheffizienzpotential ist bereits von der Firma Sanyo gezeigt worden, die in der industriellen Fertigung 19% und im Labor 23% Wirkungsgrad erreicht.Das Ziel dieser Promotion ist die Entwicklung von Heterosolarzellen aus kristallinem Silizium, die mit einem Emitter aus einem anderen Material, wie z. B. amorphem Silizium, versehen sind. Da bei diesen Solarzellen die Grenzfläche zwischen den beiden Halbleitern eine Schlüsselrolle spielt, wird insbesondere eine detaillierte Charakterisierung dieser Grenzfläche im Hinblick auf eine Erhöhung des Wirkungsgrades im Vordergrund stehen. Zunächst soll ein Heteroemitter für n-Typ und p-Typ monokristalline Si-Scheiben entwickelt werden und hinsichtlich seiner Passivierungs- und Lichtabsorptionseigenschaften optimiert werden. Dabei sollen neben dem Standardemitter aus amorphem Silizium auch andere Emittermaterialien, wie z.B. Siliziumkarbid, Siliziumoxid und Siliziumoxinitrid, evaluiert werden. Des Weiteren soll ein TCO Abscheidungsprozess für die Kontaktierung der amorphen Schichten entwickelt werden, der die TCO Schicht hinsichtlich ihres Schichtwiderstands optimiert und die Lichteinkopplung in die Heterosolarzelle erhöht.Die Charakterisierung und Optimierung der Grenzschichten, der Bandschemata und der hergestellten Heterosolarzellen wird sowohl experimentell als auch theoretisch durch Simulationen und Modellbildungen erfolgen.