7.5 Untersuchung der Langzeitstabilität durch beschleunigte Alterung im
7.5.4 Einfluss eines ‚Damp Heat’ – Tests auf die Stromsammlung
Verbesserung von UOC und FF der CBD-CdS Referenzen durch die ‚neuko’-Behandlung auf das ohnehin bessere RP zurückführen. So hat der Anstieg eines von vornherein großen Parallelwiderstandes keine so große Auswirkung auf UOC, FF und damit der Solarzell-Effizienz, wie die Verdopplung eines vergleichsweise geringen RP. Somit ist ein weiterer kritischer Punkt für die DH-Stabilität von zukünftigen Solar-Modulen identifiziert, da bei diesen durch Strukurierungslinien die integrierte Verschaltung erreicht wird (Abschnitt 2.2.1). Bei einer entsprechend guten Verkapselung sollte dies jedoch kein Problem darstellen, solange die intrinsische Materialstabilität gewährleistet ist. Dass die CIGSSe-Solarzelle mit WEL-Fensterstruktur auch im Hinblick auf Stabilität gleichwertig zu den CBD-CdS gepufferten Referenzen ist, wurde hiermit demonstriert.
Um die DH-induzierten Degradationsmechanismen genauer zu analysieren, werden in den nächsten Abschnitten postDH-Zellen hinsichtlich möglicher elektronischer Änderungen im Bauteil charakterisiert. Es wird der Einfluss der DH-Bedingungen auf den dominierenden Rekombinations-Prozess und die spektrale Stromsammlung untersucht.
400 600 800 1000 1200 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Ab Tr
Re rf ZnO:Ga/ rf i-ZnO/
CBD-CdS/ Glas preDH postDH
Transmission Tr, Reflexion Re, Absorption Ab [%]
Wellenlänge [nm]
400 600 800 1000 1200
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Tr
Ab Re rf ZnO:Ga/ ILGAR-ZnO/ Glas
preDH postDH
Transmission Tr, Reflexion Re, Absorption Ab [%]
Wellenlänge [nm]
(b) (a)
Abbildung 7.28 Transmissions-, Reflexions- und Absorptionsspektren der WEL-Fensterstruktur mit ILGAR-ZnO (a) bzw. der konventionellen Fensterdoppelschicht mit CBD-CdS Puffer (b) auf Glassubstraten vor und nach einem 100-stündigen DH-Test.
Beobachtung. Ein Vergleich mit den internen Quantenausbeuten vor dem DH-Test in Abbildung 7.27 zeigt, dass sich die Stromsammlung der WEL-Solarzelle durch den DH-Test im langwelligen Spektralbereich verbessert, wogegen sich die der CBD-CdS Referenz verschlechtert. Dies korreliert mit den höheren bzw. niedrigeren Kurzschlussstromdichten nach DH im Vergleich zu den preDH JSC-Werten (Abb. 7.24). Die Differenz der internen Quantenausbeuten beider Zellen nach dem DH-Test verdeutlicht dies nochmals. Zusammen mit der höheren Blau-Empfindlichkeit würde dies idealerweise in einer um 2.8 mA/cm2 höheren Kurzschlusstromdichte der WEL-Zelle resultieren. Experimentell ergibt sich nach dem DH-Test ein um 2.9 mA/cm2 höherer JSC-Wert gegenüber der CBD-CdS Referenz (Tabelle 7.5).
Wie bereits in Abschnitt 5.1.6 diskutiert, dominiert im langwelligen Spektralbereich entweder die Sammlungslänge oder eine bereits beginnende Absorption durch freie Ladungsträger die Quantenausbeute. Eigene Messungen zeigen, dass die Leitfähigkeit und die Dotierung von rf ZnO:Ga Schichten, sobald sie DH-Bedingungen ausgesetzt werden, sinken. Vergleichbare Effekte werden auch in der Literatur beschrieben [Wen98]. Die optischen Eigenschaften der verschiedenen Fensterstrukturen (rf ZnO:Ga/ ILGAR-ZnO WEL bzw. rf ZnO:Ga/ rf i-ZnO/ CBD-CdS Puffer) auf Glas sowohl vor als auch nach einem DH-Test in Abbildung 7.28 zeigen jedoch, dass der daraus resultierende Effekt einer später einsetzenden ‚free carrier absorption’ minimal ist und das unterschiedliche Verhalten der QE der WEL-Solarzelle bzw. der CBD-CdS Referenz nicht erklären kann (vgl. Abb. 7.27). Dies deutet auf eine DH-induzierte Verbesserung der Sammlungslänge für die WEL-Solarzelle gegenüber einer LColl -Degradation bei der CBD-CdS Referenz.
BESTIMMUNG DER SAMMLUNGSLÄNGE
Zur Quantifizierung der DH-induzierten Sammlungslängenänderung in den hier betrachteten Bauteilen muss die QE-Gleichung [5.24] modifiziert werden. Dazu wird das Quantenausbeute-Modell von Gärtner [Gär59] herangezogen. Die Quantenausbeute ergibt sich dann zu:
] 1 . 7 ) [
( 1 1
) , (
) ( ) (
n Diff U w
L U e
QE
p
⋅
− +
=
⋅
−
λ
λ αα λ
α ist dabei der Absorptionskoeffizient des Absorbers, wp die in den Absorber ausgedehnte RLZ und LDiff n die Diffusionslänge der Elektronen im Absorber. Für die bereits in Abschnitt 5.3.1 eingeführte Sammlungslänge gilt:
] 2 . 7 [ )
( )
(U L w U
LColl = Diffn + p
Der Ausdruck [7.1] kann nach Klenk [Kle94] auch wie folgt geschrieben werden:
(
1)
[7.3]) ( ) ,
( U K U e ( )LColl(U) QE λ = ⋅ − −α λ⋅
Durch numerische Anpassung der Quantenausbeuten mittels des Ausdrucks [7.3] werden im folgenden die Sammlungslängen LColl bestimmt. K ist dabei ein dimensionsloser Vorfaktor, der optische Verluste durch Reflexion und Absorption sowie Rekombinationsverluste berücksichtigt [Kle94]. Für eine spätere Abschätzung von LDiff n aus der Sammlungslänge gemäß Gleichung [7.2] wurde die QE zusätzlich spannungsabhängig vermessen. Man erwartet z.B. beim Anlegen einer positiven Vorspannung gemäß Gleichung [5.13] eine kleinere RLZ, was den Bereich in der Solarzelle verringert, in dem Elektron-Loch-Paare gesammelt werden können. Dies hat vor allem Auswirkungen auf die Photostromsammlung im langwelligen Bereich, da dieses Licht tiefer in den Absorber eindringt (Abschnitt 5.1.6). Für große positive Vorspannungen wirkt sich allerdings der Serienwiderstand auf die Quantenausbeute aus. Der daraus resultierende, nicht mehr zu vernachlässigende Spannungsabfall über dem Serienwiderstand reduziert den Spannungsabfall über der RLZ und verringert die Quantenausbeute. Für diese Problematik wurde von Phillips ein Modell aufgestellt [Phi88], welches hier benutzt wird um die QE um den Einfluss des Serienwiderstandes zu korrigieren. Es gilt:
] 4 . 7 [ )
(
1 R J
AkT J q AkT R
J q QE
QEkorr D S− D δ S λ
+
=
δRS(λ) ist ein wellenlängenabhängiger Widerstand, der die Photoleitung beschreibt. Tragen keine photoleitenden Schichten zum Serienwiderstand bei, so entfällt der zweite Term in Gleichung [7.4].
Für die Anpassung der Quantenausbeuten nach Gleichung [7.3] ist man auf eine genaue Kenntnis des Absorptionskoeffizienten des Absorbers angewiesen. Eine Bestimmung von α aus Transmissions- und Reflexionsmessungen (Anhang A 1.2) war aufgrund des industriellen Aufbringens des Absorbers auf ein Mo/ Glas-Substrat nicht möglich. Versuche, die optischen Konstanten des CIGSSe-Absorbers mittels Ellipsometrie zu ermitteln, scheiterten an der großen Oberflächenrauhigkeit (Abschnitt 2.3.1). Für den in dieser Arbeit benutzten CIGSSe Absorber mit ausgeprägtem Kompositions-Tiefenprofil (Abschnitt 2.3.2) gibt es allerdings auch keine Literaturdaten. Deshalb wird auf eine Abschätzung zurückgegriffen. Der Absorptionskoeffizient des direkten Halbleiters CIGSSe steigt gemäß Gleichung [2.3] wurzelförmig mit zunehmender Photonenenergie an. Der Absolutwert wird durch die Konstante C bestimmt. Für diesen Vorfaktor wird ein Wert von 5·104 eV½cm-1 angenommen. Als Wert für die Absorber-Bandlücke werden die aus den QE-Messungen ermittelten 1.06 eV benutzt (Abb. 7.6). Somit ist der Absorptionskoeffizient des Absorbers gemäß Gleichung [2.3] gegeben. Das so abgeschätzte α stimmt gut mit den Literaturdaten für andere Cu-Chalkopyrite überein [Neu82, Tut89, Her92].
Die Anpassung der Quantenausbeuten nach Gleichung [7.3] zur Bestimmung der Sammlungslänge wird in einem Wellenlängenbereich zwischen 1000 nm – 1150 nm vorgenommen, da sonst Terme höherer Ordnung in den Absorptionskoeffizienten eingehen [Neu82]. In diesem Bereich wird die QE aber auch durch die beginnende Absorption durch freie Ladungsträger beeinflusst. Da jedoch sowohl bei der WEL-Solarzelle mit ILGAR-ZnO als auch bei der CBD-CdS gepufferten Referenz mit Fensterdoppelschicht jeweils eine 400 nm dicke rf ZnO:Ga Schicht als transparenter Frontkontakt verwendet wird, wird sich die Absorption durch freie Ladungsträger auf beide Bauteile gleichermaßen auswirken. Einer vergleichenden Betrachtung der so bestimmten Sammlungslängen untereinander steht somit nichts entgegen.
SAMMLUNGSLÄNGEN IN WEL-SOLARZELLEN BZW. IN CBD-CdS REFERENZEN VOR UND NACH EINEM
DH-TEST
In diesem Abschnitt sollen nun die Sammlungslängen unter Benutzung der Gleichung [7.3] aus den Quantenausbeuten von WEL-Solarzellen mit ILGAR-ZnO bzw. von CBD-CdS gepufferten Referenzen vor und nach einem DH-Test extrahiert und verglichen werden.
Bei der Messung der spannungsabhängigen Quantenausbeute wird die maximale Größe der positiven Vorspannung durch die Leerlaufspannung des jeweiligen Bauelements begrenzt. Im positiven Bereich wird eine Vorspannung bis zu 0.5 V in Schritten von 0.1 V angelegt. Im negativen Spannungsbereich wird die Vorspannung bis zu einem Wert von – 1.0 V in 0.5 V Schritten variiert.
Die Abbildungen 7.29 (a) bzw. (c) und 7.30 (a) bzw.(c) zeigen die spannungsabhängigen externen Quantenausbeuten einer WEL-Solarzelle mit ILGAR-ZnO und einer CBD-CdS gepufferten Referenz vor bzw. nach einem 100 h DH-Test.
Vor dem DH-Test sind die Quantenausbeuten beider Bauteile relativ unbeeinflusst von der angelegten Vorspannung (Abb. 7.29 (a) und 7.30 (a)). Das bedeutet, dass die Weite der RLZ kaum mit der Vorspannung variiert. In diesem Fall wird das Fermi-Niveau nur durch die Lage des VBM bzgl. des Neutralitätsniveaus bestimmt [Eis02] und ist nicht mehr frei ‚beweglich’ (‚Fermi-Level-Pinning’, Abschnitt 6.6.3). Dies kann auf eine hohe Dichte an Grenzflächenzuständen zurückgeführt werden. Das Anlegen einer moderaten Spannung verändert diese elektronische Situation nicht. Folglich ändert sich auch die Bandverbiegung und damit die Weite der RLZ nicht.
Die Abbildungen 7.29 (c) bzw. 7.30 (c) zeigen die spannungsabhängigen externen Quantenausbeuten der WEL-Solarzelle bzw. der CBD-CdS gepufferten Referenz nach einem DH-Test.
Im Vergleich zu den extQE vor dem DH-Test ist nun eine deutlich mit der angelegten Spannung
0 10 20 30 40 50 60 70
(b)
+ 0.5 V - 1.0 V
intQEkorr
Anpassung gemäß [7.3]
intQEkorr (U) [%]
1000 1050 1100 1150
0 10 20 30 40 50 60 70 80
(d)
+ 0.3 V
- 1.0 V
intQEkorr
Anpassung gemäß [7.3]
intQEkorr (U) [%]
Wellenlänge [nm]
0 20 40 60 80 100 (a)
+ 0.3 V - 1.0 V
rf ZnO:Ga/ ILGAR-ZnO/
Cd2+-CIGSSe preDH
extQE (U) [%]
400 600 800 1000 1200
0 20 40 60 80 100 (c)
rf ZnO:Ga/ ILGAR-ZnO Cd2+-CIGSSe
postDH
+0.3V
-1.0V
extQE (U) [%]
Wellenlänge [nm]
Abbildung 7.29 Bei verschiedenen Vorspannungen gemessene externe Quantenausbeuten einer WEL-Solarzelle vor (a) und nach einem 100 h DH-Test (c) und die Anpassung der um den Einfluss von RS
korrigierten intQEs gemäß Gleichung [7.3] (b) bzw. (d).
variierende Quantenausbeute zu erkennen. Dieser Effekt scheint insbesondere für die WEL-Solarzelle ausgeprägt zu sein. Folgt man der obigen Interpretation, dann deutet die nun mit angelegter Vorspannung variierende RLZ-Weite daraufhin, dass sich die Dichte der Grenzflächenzustände durch den DH-Test geändert haben muss und so das Fermi-Niveau nicht mehr ‚gepinnt’ ist.
Die nach Gleichung [5.26] bestimmten und mittels [7.4] RS-korrigierten internen Quantenausbeute (intQEkorr) sind in den Abbildungen 7.29 (b) bzw. (d) und 7.30 (b) bzw. (d) für beide Zelltypen vor bzw. nach dem DH-Test gezeigt (RS(WEL-Solarzelle) = 0.44 Ω/cm2, RS(CBD-CdS
-1000 -500 0 500
100 200 300 400 500 600 700 800 900
(b)
preDH postDH rf ZnO:Ga/ rf i-ZnO/ CBD-CdS/ CIGSSe
Sammlungslänge, LColl [nm]
Spannung [mV]
-1000 -500 0 500
100 200 300 400 500 600 700 800
900 (a)
preDH postDH
rf ZnO:Ga/ ILGAR-ZnO/ Cd2+-CÌGSSe Sammlungslänge, LColl [nm]
Spannung [mV]
0 20 40 60 80 100 (a)
rf ZnO:Ga/ rf i-ZnO/
CBD-CdS/ CIGSSe preDH
+0.3V -1.0V
extQE (U) [%]
400 600 800 1000 1200
0 20 40 60 80 100
(c)
rf ZnO:Ga/ rf i-ZnO/
CBD-CdS/ CIGSSe postDH
+0.3V
-1.0V
extQE (U) [%]
Wellenlänge [nm]
0 10 20 30 40 50 60 70
(b)
intQEkorr Anpassung gemäß [7.3]
+0.5 V
- 1.0 V
intQEkorr (U) [%]
1000 1050 1100 1150
0 10 20 30 40 50 60 70 80
(d) + 0.5 V
- 1.0 V intQEkorr Anpassung gemäß [7.3]
intQEkorr (U) [%]
Wellenlänge [nm]
Abbildung 7.31 Sammlungslängen in Abhängigkeit von der angelegten Vorspannung einer WEL-Solarzelle mit ILGAR-ZnO (a) bzw. einer CBD-CdS Referenz (b) vor und nach einem 100-stündigen DH-Test.
Abbildung 7.30 Bei verschiedenen Vorspannungen gemessene externe Quantenausbeuten einer CBD-CdS Referenz vor (a) und nach einem 100 h DH-Test (c) und die Anpassung der um den Einfluss von RS korrigierten intQEs gemäß Gleichung [7.3] (b) bzw. (d).
-1000 -500 0 500 0.0
0.2 0.4 0.6 0.8
1.0 (a)
preDH postDH rf ZnO:Ga/ ILGAR-ZnO/
Cd2+-CIGSSe
K
Spannung [mV]
-1000 -500 0 500
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
(b) preDH
postDH rf ZnO:Ga/ rf i-ZnO/
CBD-CdS/ CIGSSe
K
Spannung [mV]
Abbildung 7.32 Parameter K der Anpassung der intQEKorr einer WEL-Solarzelle mit ILGAR-ZnO (a) bzw. einer CBD-CdS Referenz (b) gemäß Gleichung [7.3] in Abhängigkeit von der angelegten Vorspannung vor und nach einem 100-stündigen DH-Test.
Referenz) = 0.48 Ω/cm2; Tabelle 7.2). Die Anpassung gemäß Gleichung [7.3] ist ebenfalls dargestellt. Die Anpassungsparameter LColl und K sind in den Abbildungen 7.31 und 7.32 bzw. für 0 V in Tabelle 7.6 aufgeführt.
Die ermittelten Sammlungslängen sind für beide Solarzell-Strukturen vor dem DH-Test ähnlich ((640 +/- 10) nm für die WEL-Solarzelle und (620 +/- 10) nm für die CBD-CdS Referenz; Tabelle 7.6).
Während jedoch die Sammlungslänge der WEL-Solarzelle von dem DH-Test profitiert und um 160 nm anwächst, verschlechtert sich LColl der CBD-CdS Referenz um 80 nm. Dieser Effekt wird noch deutlicher, wenn man die Entwicklung der LColl-Werte nach dem DH-Test mit zunehmender positiver Vorspannung betrachtet (Abb. 7.31). Bei einer angelegten Spannung von +0.5 V sinkt die Sammlungslänge der CBD-CdS Referenz sogar auf unter 150 nm. Dies deutet gemäß Gleichung [7.2] auf eine DH-induzierte Verringerung der Diffusionslänge hin.
Aufgrund der Anpassung der gemäß Gleichung [5.26] gebildeten internen Quantenausbeuten zur Bestimmung der Sammlungslänge ist der Hauptteil der optischen Verluste bereits berücksichtigt. Somit ist der K-Wert in Abbildung 7.32 eher mit Rekombinationsverlusten zu korrelieren. Folglich deuten die etwas geringeren K-Werte der WEL-Solarzelle gegenüber der CBD-CdS gepufferten Referenz vor und nach dem DH-Test auf etwas größere Rekombinationsverluste hin. Dies stimmt auch mit den preDH bzw.
postDH PV-Parametern in Tabelle 7.1 bzw. Tabelle 7.5 (UOC(WEL-Solarzelle) < UOC(CBD-CdS Referenz)) überein. Nach dem DH-Test limitieren diese Rekombinationsverluste bei hohen Vorspannungen offenbar die Leistungsfähigkeit der WEL-Solarzelle (Abb. 7.32 (a)).
Zur Klärung, ob die Sammlungslänge der WEL-Solarzelle mit ILGAR-ZnO nach dem DH-Test von einer größeren RLZ oder einer besseren Diffusionslänge profitiert, soll nun analog zu den Untersuchungen in Abschnitt 7.3 mittels KPFM an entsprechenden Bauteil-Querschnitten überprüft werden. In Abbildung 7.33 (c) ist die Variation des Kontaktpotentials über den pn-Übergang einer postDH-Probe beispielhaft für ein Linienprofil gezeigt (visualisiert in Abb. 7.33 (a)). Die Weite der RLZ bzw. die Diffusionsspannung kann in Abbildung 7.33 (c) zu 460 nm bzw. 740 mV bestimmt werden. Die Analyse mehrerer Linienprofile ergibt Mittelwerte von W = (435 +/- 90) nm bzw.
Ubi = (800 +/- 100) mV. Im Vergleich zur RLZ-Weite vor dem DH-Test ((275 +/- 80) nm, Abschnitt 7.3.1) ist W in der WEL-Solarzelle nach dem DH-Test um 160 nm vergrößert.
Die Ausdehnung der RLZ nach einem DH-Test kann durch eine Verringerung der Dotierung im Fenster oder/und im Absorber hervorgerufen werden. Welche Region des Bauteils nun genau für eine größere RLZ sorgt, wird im folgenden analog zum Abschnitt 7.3 die RLZ-Weite in wn bzw. wp, die in den n-leitenden bzw. p-leitenden Teil des Bauteils ausgedehnte RLZ, aufgetrennt. Vergleicht man das
Kontaktpotential-Bild 7.33 (a) direkt mit dem einer preDH-Probe in Abbildung 7.12 (a), erscheint die RLZ nach einem DH-Test ‚verschmierter’, was auch durch das Linienprofil (c) verdeutlicht wird. Dies resultiert in einem weniger ausgeprägtem Maximum in der Ableitung des Linienprofils (Abb. 7.33 (b)). Dennoch kann in dieser Weise die Position des pn-Überganges lokalisiert werden.
Die RLZ ist ca. 405 nm in den Absorber und ca. 55 nm in den n-leitenden OVC/ ILGAR-ZnO/ rf ZnO:Ga – Teil ausgedehnt (bestätigt für mehrere Linienprofile). Der Vergleich mit den entsprechenden Werten vor einem DH-Test (wp ≈ 265 nm, wn ≈ 45 nm, Abb. 7.12 (c)) zeigt, dass sich die RLZ nach einem DH-Test bei nur leicht vergrößertem wn um ca. 50 % mehr in den Absorber ausdehnt. Für eine Netto-Ladungsträgerkonzentration von 5.0·1015 cm-3 [Eis02] im Absorber ergibt sich nach einem DH-Test mit den aufgeführten pre- und postDH – Werten für wp und Gleichung [5.12] eine Absorber-Dotierung von 3.3·1015 cm-3. Berichte über eine ähnliche DH-induzierte Verringerung der Absorber-Dotierung für CBD-CdS gepufferte Referenzen und der damit verbundenen Vergrößerung der RLZ sind ebenfalls in der Literatur zu finden [Sch00, Dei02].
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 0.0
0.2 0.4 0.6 0.8 -4 0 4 8 12
(c)
wp 405 nm
Kontaktpotential, CP [V]
postDH (b)
∆Φ = 740 mV
W 460 nm
Länge des linescans, L [µm]
ZnO:Ga CIGSSe
dCP/ dL
In Tabelle 7.6 sind die Werte für LColl, W, LDiff
und Ubi für die WEL-Solarzelle bzw. die CBD-CdS
gepufferte Referenz vor und nach einem DH-Test zusammengefasst. Im Fall der Solarzelle mit CBD-CdS Puffer müssen teilweise die aus Kapazitätsmessungen extrahierten Ergebnisse von Deibel [Dei02] benutzt werden. Dabei handelt es sich um Untersuchungen an vergleichbaren CIGSSe-Absorber (von Shell
Abbildung 7.33 Kontaktpotential (CP) – Bild eines Querschnitts einer WEL-Solarzelle (a) nach 100 h DH mit markiertem Linienprofil. Die entsprechenden CP-Werte (c) und deren Ableitung (b) sind ebenfalls dargestellt.
Tabelle 7.6
Zusammenstellung der einzelnen mittels QE- oder KPFM-Messungen bestimmten Charakteristika einer WEL-Solarzelle mit ILGAR-ZnO vor und nach 100 h DH. Zum Vergleich sind die Werte für die CBD-CdS Referenz ebenfalls angegeben.
Solarzellen- Struktur
preDH postDH preDH postDH
LColl [nm] 640 +/- 10 (QE, 0V)
800 +/- 10 (QE, 0V)
620 +/- 10 (QE, 0V)
540 +/- 20 (QE, 0V) W [nm] 275 +/- 80
(KPFM)
435 +/- 90 (KPFM)
300 [Dei02]
> 600 [Dei02]
LDiff [nm] 365 +/- 90 (gemäß Gleichg. [7.2])
365 +/- 100
(gemäß Gleichg. [7.2]) / LDiff ↓ Ubi [mV] 800 +/- 100
(KPFM)
800 +/- 100
(KPFM) / /
*Cd2+/NH3-vorbehandelter Absorber (Anhang A 2.1) rf ZnO:Ga/ ILGAR-ZnO/
Cd -CIGSSe2+ *
rf ZnO:Ga/ rf i-ZnO/
CBD-CdS/ CIGSSe
Solar), der DH-Test dauerte hier allerdings 144 h.
Die über KPFM-Messungen bestimmte RLZ-Weite der WEL-Solarzelle vor einem DH-Test stimmt innerhalb der Fehlergrenzen gut mit dem entsprechenden Literatur-Wert der CBD-CdS Referenz überein. Die DH-induzierte Ausdehnung der RLZ ist im Fall der CBD-CdS gepufferten Referenz jedoch ausgeprägter als für die WEL-Solarzelle. So findet man für die CBD-CdS Referenz nach einem DH-Test eine größere RLZ-Weite (> 600 nm, [Dei02]) als für die WEL-Solarzelle mit ILGAR-ZnO ((435 90) nm). Die Sammlungslänge der CBD-CdS gepufferten Referenz nach einem DH-Test ist aber im Vergleich zur preDH-LColl verringert. Dies deutet gemäß Gleichung [7.2] auf eine DH-induzierte Verringerung der Diffusionslänge in der CBD-CdS gepufferten Referenz. Im Gegensatz dazu bleibt die Diffusionslänge der Solarzelle mit ILGAR-ZnO WEL mit ca. 365 nm unbeeinflusst vom DH. Zudem kann man erkennen, dass die Sammlungslänge in der WEL-Solarzelle nach dem DH-Test um den gleichen Wert zunimmt (160 nm), um den sich die RLZ ausdehnt.
Dieser unterschiedliche Einfluss eines DH-Tests auf die Diffusionslänge der verschiedenen Bauteile korreliert auch mit den ERDA-Messungen im Abschnitt 7.5.2. Im Vergleich zur WEL-Solarzelle mit ILGAR-ZnO waren innerhalb der CBD-CdS Referenz nach einem DH-Test deutlich größere Unterschiede hinsichtlich des H- und O-Gehaltes im Vergleich zur preDH-Situation zu beobachten. Diese Verunreinigungen können als Rekombinationszentren agieren und so die Diffusionslänge im Absorber beeinflussen.
7.5.5 EINFLUSS EINES ‚DAMP HEAT’-TESTS AUF DIE J(U)-CHARAKTERISTIK DER SOLARZELLE