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Fabrication of regularly arranged chalcopyrite micro solar cells via femtosecond laser-induced forward transfer for concentrator application

  • A laser-based bottom-up technique for the fabrication of Cu(In,Ga)Se2 (CIGSe) micro solar cells is presented. We use femtosecond laser-induced forward transfer (LIFT) to transport a metallic precursor composed of copper, indium, and gallium onto a molybdenum back contact layer on a glass substrate. A CIGSe absorber forms by subsequent selenization. An array of micro absorbers with defined spacing is fabricated to solar cells and characterized under concentrated light illumination. The solar cell array exhibited a conversion efficiency of 1.4‰ at 1 sun as well as a significant efficiency enhancement of 68% rel. under 20-fold concentration. This work demonstrates the possibility of directly grown micrometer-sized solar cells based on chalcogenide absorber layers, enabling effective material usage.

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Autoren/innen:B. Heidmann, Stefan Andree, S. Levcenko, T. Unold, D. Abou-Ras, N. Schäfer, Jörn Bonse, Jörg Krüger, M. Schmid
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):ACS Applied Energy Materials
Jahr der Erstveröffentlichung:2018
Organisationseinheit der BAM:6 Materialschutz und Oberflächentechnik
6 Materialschutz und Oberflächentechnik / 6.4 Technologien mit Nanowerkstoffen
Verlag:ACS
Verlagsort:Washington, DC
Jahrgang/Band:1
Ausgabe/Heft:1
Erste Seite:27
Letzte Seite:31
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik
Freie Schlagwörter:Chalcopyrite; Femtosecond laser; LIFT; Light concentration; Micro solar cells
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Energie
Energie / Erneuerbare Energien
DOI:https://doi.org/10.1021/acsaem.7b00028
ISSN:2574-0962
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:01.02.2018
Referierte Publikation:Nein