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| Conference Presentation | PUBDB-2014-04032 |
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2014
Abstract: Eines der vielversprechendsten Materialsysteme im Bereich der Dünnschichtphotovoltaik ist der komplexe Verbindungshalbleiter Cu(In,Ga)(Se,S)2, mit dem bereits Spitzenwirkungsgrade von über 20% nicht nur auf Glassubstraten sondern auch auf flexiblen Polymerfolien erreicht wurden. Cu(In,Ga)(Se,S)2 kristallisiert in der Chalkopyrit-Struktur, wobei die Position des Anions auf Grund der unterschiedlichen Eigenschaften der benachbarten Kationen von der idealen Gitterposition abweichen kann. Eine solche Anionendeplatzierung hat einen großen Einfluss auf die Bandlücke des Materials und somit auf die Effizienz der Solarzellen. Aus diesem Grund haben wir die atomare Struktur von Cu(In,Ga)Se2 und Cu(In,Ga)S2 mit Röntgenabsorptionsspektroskopie und Valenzkraftfeld¬simulationen als Funktion der Zusammensetzung untersucht. Die lokale Anordnung der Atome weicht demnach stark von der langreichweitigen kristallographischen Struktur ab und das Material weist erstaunliche strukturelle Inhomogenitäten auf der Nanometerskala auf. Bei der Anionenposition müssen zwei verschiedene Deplatzierungsmechanismen unterschieden werden, die auf unterschiedliche Weise zur nichtlinearen Abhängigkeit der Bandlücke von der Zusammensetzung beitragen. Die Berücksichtigung dieser bemerkenswerten strukturellen Eigenschaften ist somit für eine korrekte Modellierung und ein umfassendes Verständnis dieser technologisch wichtigen Verbindungshalbleiter zwingend erforderlich.
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