Temperaturabhngigkeit von Solarzellenparametern

Diplomarbeit aus dem Jahr 1995 im Fachbereich Elektrotechnik, Note: 1,0, FernUniversitt Hagen (Werkstoffe und Bauelemente), Sprache: Deutsch, Abstract: Der Kurzschlustrom einer Solarzelle sollte in erster Nherung linear mit der Temperatur ansteigen. Messungen an kommerziellen Solarzellen ergaben eine Abnahme des Kurzschlustromes ab etwa 350 K. Dieses Verhalten war bisher noch nicht beobachtet und erklrt worden.

In dieser Arbeit wurden mit Hilfe von PC-1D, einem Solarzellensimulationspro-gramm, Halbleiterparameter von Solarzellen verndert mit dem Ziel, die gemessene Temperaturabhngigkeit des Kurzschlustromes nachzubilden. Es wurden eigene Programme entwickelt, die den Temperatureinflu verschiedener Parameter, die in die Berechnung des Kurzschlustromes von Solarzellen eingehen, aufzeigen. Dabei zeigten nderungen der Werkstoffparameter nicht den gewnschten Effekt. Da der Kurzschlustrom von der Lichteinstrahlung abhngt, lag es nahe, die optischen Eigenschaften der Solarzelle zu untersuchen. Zufllig ergab sich bei der Variation der Antireflex-Beschichtung ein Abfall des Kurzschlustromes. Messungen der Reflexion an Solarzellen bei unterschiedlichen Temperaturen ergaben, da Antireflex-Beschichtungen aus Titandioxid einen Einflu auf den Kurzschlustrom der Solarzellen haben. Mit zunehmender Temperatur nimmt auch die Reflektivitt zu: Bei einer Temperaturerhhung von 300 K auf 500 K fhrt eine Beschichtung mit Titandioxid zu einem Anstieg der reflektierten Intensitt von bis zu 20 %. Es ist daher plausibel, da der Kurzschlustrom, der ja direkt von der eingestrahlten Photonenleistung abhngig ist, mit dem Anstieg der Reflexion abnimmt.

Im Vergleich zur Beschichtung mit Titandioxid fhrte eine Beschichtung mit Siliziumnitrid nicht zu einer hinreichenden Zunahme der Reflektivitt, um einen Abfall des Kurzschlustromes zu errechnen. Die Messungen an Solarzellen mit Siliziumnitrid-Beschichtung ergaben aber auch nicht den Abfall des Kurzschlustromes, der f