Einrichtung eines automatisierten Messplatzes zur Bestimmung von Eigenspannungen in kristallinen Siliziumsolarzellen mittels Ramanspektroskopie

Abstract

Diese Bachelorarbeit beschreibt die Einrichtung eines automatisierten Messplatzes zur Bestimmung von Eigenspannungen mittels eines Basis LabRAM HR Vis Evolution Ramanspektroskops. Mit diesem Spektroskop sollen Strings mit jeweils zehn Solarzellen vermessen werden. Dazu muss ein externer Messkopf (Superhead) auf verfahrbaren Tischen installiert werden. Über Glasfaserkabel wird der Superhead an einen 633 nm He-Ne-Laser und an einen Charge Coupled Device-Array-Detektor, der das optische Signal in ein elektronisches Signal übersetzt, angeschlossen. Ausführlich betrachtet werden die Installation der verfahrbaren Tische, der Einrichtungen für den Arbeitsschutz und der Kabelführung. Weitere Punkte sind die Durchführung von Abnahmetests, um die Übergabe des Spektroskops von der Firma HORIBA Scientific an das Institut für Solarenergieforschung GmbH Hameln/ Emmerthal abzuschließen, und das Schreiben eines Softwareskripts zur Steuerung eines der Tische. Auch wird die Theorie der Bestimmung von Eigenspannungen mittels Ramanspektroskopie beschrieben, um Anwendern des Messplatzes einen umfassenden Überblick über dieses Thema zu ermöglichen und Anregungen zu weitergehender Literatur zu finden. Bei Abschluss dieser Arbeit sind alle genannten Komponenten installiert. Allerdings steht die Kommunikation zwischen einem der verfahrbaren Tische und dem Spektroskop noch nicht. Daher können Messungen am Superhead noch nicht durchgeführt werden. Die durchgeführten Abnahmetests zeigen, dass die Übergabe erfolgreich abgeschlossen werden kann. Die Theorie zur Bestimmung von Eigenspannungen an monokristallinen Solarzellen mit einer (001) Oberfläche ist verstanden und kann angewendet werden. Die Theorie zur Bestimmung von Eigenspannungen an polykristallinen Solarzellen ist ebenfalls verstanden, muss aber nochmals überprüft werden. Die Bestimmung von Eigenspannungen von monokristallinen Siliziumsolarzellen mit einer (001) Oberfläche ist an diesem Messplatz möglich.