Fakultätsbericht 2016-2017 der Physikalisch-Astronomischen Fakultät

Forschung — 53 Abb. 2. Kombinatorische Synchrotron– und Elektronstrahl-Untersuchung einer CIGS-Solarzelle, die mit Rb nachbehandelt worden ist. Im Rahmen des Projektes sollen robuste, vor allem wettbewerbsfähige und effizientere CIGS- Herstellungsprozesse entwickelt werden. Es be- steht eine besondere Aufgabe in diesem Projekt- vorhaben, die Erhöhung der Depositionsge- schwindigkeit, die möglicherweise mit einer Er- niedrigung des Wirkungsgrades einhergeht, mit der Optimierung der Alkali-Dotierung so zu kom- pensieren, dass ein für die Industrie optimales Prozessfenster entsteht. Der Beitrag der AG Ronning liegt in der umfas- senden und grundlegenden Charakterisierung von CIGS-Laborzellen und Teilschichten mit Syn- chrotron– und Elektronstrahl-basierten Metho- den. Weiterhin wird die Dotierung von Teilschich- ten durch (Niederenergie-) Ionenimplantation untersucht. Diese Arbeiten haben das Ziel, ein tieferes Verständnis der Diffusions- und Wachs- tumsprozesse unter diesen speziellen Prozess- bedingungen zu erreichen. CIGS-Depositionsgeschwindigkeit und K-Einbau (speedCIGS) P. Schöppe, et al. „Improved Ga grading of sequentially produced Cu (In,Ga)Se 2 solar cells studied by high resolution X-ray fluorescene“, Appl. Phys. Lett. 106, 013909 (2015) P. Schöppe, et al. „Rubidium segregation at random grain boundaries in Cu(In,Ga)Se 2 absorbers“, Nano Energy 42, 307 (2017) Dr. C.S. Schnohr, „Complex semiconductors: From atomic-scale struc- ture to band gap bowing“, Habilitationsschrift (2016) Ionenbestrahlung von Phasenwechselmaterialien für Metaoberflächen Metaoberflächen sind künstlich strukturierte und optische dünne Schichten, die präzise kon­ struiert werden können, um die Amplitude, Polari- sation oder Phase von Lichtstrahlen zu manipu- lieren. Metaoberflächen ermöglichen somit fla- che Optiken und werden die Photonik revolutio- nieren, da konventionelle Lithographie und Ab- scheidungsverfahren zur Herstellung von kom- plexen optischen Bauelementen eingesetzt wer- den können. In diesem Projekt werden wir Metaoberflä- chen für einen breiten und abstimmbaren Spekt- ralbereich realisieren, in dem wir entweder durch Masken selektiv dotieren bzw. Defekte einbrin- gen oder wir nutzen einen fokusierten Ionen- strahl und können die Metoberflächen „direkt schreiben“. Am Ende des Projektes werden wir uns einer Vision in der Optik widmen und dreidi- mensionale optische Systeme schichtweise auf- bauen, da die selektive Ionenbestrahlung inhä- rent flache Oberflächen ermöglicht. Abb. 3. (a) Maskierte Bestrahlung von VO2 mit energe- tischen Ionen. (b) Winkelabhängige Reflexion der be- strahlten VO2-Probe als Funktion der Temperatur. (c) Entsprechende optische Nahfeld Aufnahmen. J. Rensberg, et al. „Active optical metasurfaces based on defect- engineered phase-transition materials“, Nano Letters 16, 1050 (2016) . J. Salman, et al. „Flat optical and plasmonic devices using area- selective ion-beam doping of silicon“, Advanced Optical Materials (2018), accepted.