Analyses of silicon solar cells and their measurement methods by distributed circuit simulations and by experiment

In dieser Arbeit wurden die Auswirkungen lateraler Inhomogenitäten, die entweder in den betrachteten Silicium-Solarzellen selbst vorliegen oder die in den Solarzellen durch lateral inhomogene Messbedingungen induziert werden, auf verschiedene Messparameter untersucht. Hierzu wurden vorwiegend Netzwerksimulationen genutzt.Dazu wurde zunächst ein Netzwerkmodell für eine Silicium-Solarzelle mit einer Struktur ähnlich wie sie in der Industrie hergestellt wird und deren einzige laterale Inhomogenität die Vorderseitenmetallisierung darstellt, vorgestellt sowie dessen Eigenschaften untersucht. Dabei lag der Schwerpunkt auf der Untersuchung der Auswirkung der gewählten Auflösung des Netzwerkmodells auf die Simulationsergebnisse.Anschließend wurden Mess- und Simulationsergebnisse von bis auf Vorderseitenmetallisierung im Wesentlichen lateral homogenen Solarzellen verglichen. Hierbei wurden Hell- und Dunkelkennlinien sowie lokale Spannungsbilder betrachtet.Im Folgenden wurden Netzwerksimulationen zur Untersuchung verschiedener Anwendungen genutzt. Zunächst wurde der Einfluss einer lokalen Abschattung neben den Busbars bei der Ein-Sonnen-Hellkennlinienmessung auf die gemessene Offenklemmspannung und den Füllfaktor untersucht sowie die Auswirkung einer lateral inhomogenen Beleuchtung während sogenannter Suns-Voc-Messungen auf die bei einer Sonne Beleuchtungsintensität gemessene Offenklemmspannung. Anschließend wurde der Einfluss eines unbeabsichtigt lateral inhomogenen Emitterschichtwiderstands und Kontaktwiderstands auf den Wirkungsgrad industrieähnlicher Solarzellen betrachtet. Im folgenden Kapitel wurde das Potenzial von Solarzellen mit sogenannten Halbleiterfingern untersucht. Die Arbeit schließt ab mit der Analyse von Solarzellen, deren Dunkelkennlinien eine Schulter aufweisen, die nicht mit dem Zwei-Dioden-Modell beschrieben werden kann.