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Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme
Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE ist das größte Solarforschungsinstitut Europas. Mit unseren derzeit rund 1.100 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern betreiben wir anwendungsorientierte Forschung für die technische Nutzung der Solarenergie und entwickeln Materialien, Systeme und Verfahren für eine nachhaltige Energieversorgung.

Für unsere Abteilung „Hocheffiziente Silicium-Solarzellen“ suchen wir zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine/n Student/in für eine

Bachelor-/Master-/Diplomarbeit zum Thema: "Oberflächenpassivierung von Silicium mittels ultra-dünner SiO2-, TiO2- und Al2O3-Schichten"

Kennziffer: ISE-2017-200
Was Sie erwartet:
In unserer Arbeitsgruppe werden neuartige und innovative Passivierungsschichten zur Vermeidung von Oberflächenrekombination bei hocheffizienten Silicium-Solarzellen der nächsten Generation entwickelt, mit dem Ziel den Wirkungsgrad weiter zu steigern und die Herstellungskosten von Silicium-Solarzellen langfristig erheblich zu reduzieren.

Die Rekombination von Ladungsträgern an Silicium-Oberflächen ist besonders effektiv, wenn zwei Voraussetzungen gleichzeitig erfüllt sind: 1) es existieren Oberflächendefekte in der Bandlücke von Silicium und 2) es sind beide Ladungsträgersorten (Elektronen und Löcher) in gleich großen Mengen an der Oberfläche vorhanden. Mit geeigneten Passivierungsschichten können einerseits offenen Oberflächenbindungen abgesättigt und damit die Anzahl an Oberflächendefekten verringert werden. Andererseits können ortsfeste Ladungen erzeugt und damit die Anzahl einer Ladungsträgersorte an der Oberfläche reduziert werden. Im Allgemeinen ist es vorteilhaft Passivierungsschichten zu verwenden, die Oberflächenbindungen absättigen und so unabhängig von der der Dotierung der Silicium-Oberfläche (p- oder n-typ) hervorragende Passivierungen ermöglichen.

Silicium- (SiO2), Titan- (TiO2) und Aluminiumoxid (Al2O3) sind Schichten, mit denen hervorragende Passivierungen erreichet werden können, wobei größtenteils offene Oberflächenbindungen abgesättig werden, aber auch unerwünschte ortsfeste Ladungen entstehen können. Für die Abscheidung solcher Passivierungsschichten wird eine Atomlagenabscheidung verwendet, bei der in zwei selbstlimitierten Reaktionen auf der Oberfläche kontrolliert Atomlage für Atomlage abgeschieden wird.Somit können nicht nur ultra-dünne Schichten im Bereich von einigen Monolagen erzeugt, sondern auch unterschiedlichste Schichtstapel bestehend aus SiO2-, TiO2- und Al2O3-Schichten abgeschieden werden.

Im Rahmen der Arbeit sollen ultra-dünne Passivierungsschichten oder -schichtstapel für hocheffiziente Silicium-Solarzellen erzeugt werden, die die Oberflächenbindungen effektiv absättigen und wenig bis keine ortsfeste Ladungen aufweisen. Dabei sollen vorhandene Prozesse für die Atomlagenabscheidung angepasst und die physikalischen Mechanismen der Passivierungswirkung genau untersucht werden, um ein fundamentales Verständnis für diese Schichten zu erlangen.

Ihre Aufgaben sind:
  • Atomlagenabscheidung von ultra-dünner SiO2, TiO2 und Al2O3-Schichten oder -schichtstapel
  • Charakterisierung der elektrischen Eigenschaften der Passivierungsschichten und -schichtstapel mittels Photoleitfähigkeitmessungen und Kapazität-Spannungs-Messung und der optischen Eigenschaften mittels spektraler Ellipsometrie und Reflexions-/Transmissionsmessungen
  • Einfluss einer thermischen Nachbehandlung der Passivierungsschichten und schichtstapel auf die elektrischen Eigenschaften
  • Korrelation der elektrischen Eigenschaften der Passivierungsschichten und schichtstapel mit der Anzhal der Oberflächendefekten und der Anzahl an ortsfesten Ladungen
  • Darstellung und Präsentation der Ergebnisse

Was Sie mitbringen
  • Ingenieur- bzw. naturwissenschaftlicher Studiengang
  • Kenntnisse im Bereich der Halbleiterphysik und -technologie, sowie in der Halbleitercharakterisierung sind wünschenswert
  • Erfahrungen im Bereich der Abscheidung von Passivierungsschichten und schichtstapel sind vorteilhaft
  • Sorgfältiges experimentelles und apparatives Arbeiten, sowie engagierte und eigenverantwortliche Arbeitweise werden vorrausgesetzt
  • gute MS Office Kenntnisse (insbesondere Excel, Word und Powerpoint) sind wünschenswert
  • gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift

Fragen zu dieser Position beantwortet gerne
Armin Richter, Tel.: +49 (0)761 45 88-53 95

Bitte richten Sie Ihre Bewerbung unter Angabe der Kennziffer an:
armin.richter@ise.fraunhofer.de
(Anschreiben, CV und Zeugnisse in einem pdf-Dokument mit max. 10 MB)

Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme
Freiburg

http://www.ise.fraunhofer.de


Erschienen auf academics.de am 21.07.2017
Bitte beziehen Sie sich in Ihrer Bewerbung auf  academics.at