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Lasersintern und Laserlegieren Laserbasierte Herstellung von Metall-Halbleiterkontakten für die Vorderseitenmetallisierung von Silizium-Solarzellen Wird der Kontaktwiderstand und der spezifische Kontaktwiderstand von industriellen Solarzellen betrachtet so sind diese oft limitiert durch die Siebdruckmetallisierung, bei der Front- und Rückseite zusammen in einem Sinterofen ko-gefeuert werden. Es ergibt sich ein hohes Optimierungspotential, wenn der Sinterprozess für Front- und Rückseite entkoppelt wird, da individuelle Anpassungen möglich werden. Ein neuer Ansatz für die Vorderseitenmetallisierung sieht einen zweistufigen Prozess vor. Zuerst wird eine dünne Saatschicht auf den Wafer aufgebracht und diese wird danach durch Plattierung verstärkt. Zwei neue laserbasierte Methoden sind das lokale Sintern von siebgedruckter Silberpaste und die Metallisierung mit dünnen Metallfolien. Für den lokaen Sinterprozess wird eine Silberpaste auf den Wafer aufgedruckt und diese wird danach mit mit dem Laser gesintert. Anschließend werden alle Strukturen analysiert. Durch die niedrige Haftfestigkeit und die schwere Ausrichtung erreichen die elektrische Messwerte nicht den industriellen Standard. Im Prinzip ist der Metallisierungsprozess mti dünnen Metallfolien sehr einfach. Eine dünne Metallfolie wird auf den Wafer aufgebracht und anschließend werden lokale Strukturen mit dem Laser generiert. Am Ende werden die Folienrese wieder entfernt. Die abgeschiedenen Saatschichten zeigen sehr gute optische und mechanische Eigenschaften aber alle Solarzellenparameter werden durch Shunts beeinflusst. Alle auftretenden Probleme werden bewertet und Lösungsvorschläge werden gegeben. Besonders die Metallisierung mit dünnen Metallfolien zeigt ökonomische Potential und kann durhc mehr Forschungsaufwand weiter optimiert werden.
Herstellung und Charakterisierung von Silizium-Nanostrukturen für die Gewinnung von Wasserstoff
(2014)
Es wurde eine Methode zur Wasserstoffgewinnung mit Silizium-Nanostrukturen vorgestellt und bewertet. Die wichtigsten Erkenntnisse sollen in diesem Abschnitt noch einmal zusammengefasst dargestellt werden. Das nasschemische und elektrochemische Ätzen bietet eine einfache und kostengünstige Methode um Silizium-Nanodrähte und poröses Silizium herzustellen. Außerdem lassen sich Silizium-Nanodrähte auch über das Vapor-Liquid-Solid-Verfahren erzeugen. Dieser Prozess ist aber technologisch und zeitlich deutlich aufwendiger. Die erzeugten Nanostrukturen unterschieden sich deutlich in ihrer Morphologie. Aber besonders mit dem MAWCE-Prozess lässt sich die Oberflächenstruktur über die gewählten Prozessparameter einstellen. Dies beeinflusst auch direkt den Reflexionsgrad der Oberfläche. Alle Nanostrukturen heben sich hierbei dadurch hervor, dass sie im UV-Bereich eine bis zu 60 % reduzierte Reflexion aufweisen. Mit geschickt gewählten Ätzparametern lassen sich aber auch Strukturen erzeugen, die in einem spektralen Bereich von 300