In situ spectroscopic ellipsometry as a pathway toward achieving VO 2 stoichiometry for amorphous vanadium oxide with magnetron sputtering

As a special class of materials, transition metal oxides exhibit in their crystalline phase a variety of interesting properties, such as metal-insulator transition, ferroelectricity, magnetism, superconductivity, and so forth. However, for industrially widely applied methods such as room temperature magnetron sputtering, during initial fabrication steps of these materials, they are mostly amorphous, and control of stoichiometry during fabrication is challenging. It is, therefore, of pivotal importance to control the stoichiometry of transition metal oxides during growth in the amorphous state. One particularly important example for the necessity of stoichiometry control is vanadium dioxide (VO2), where small deviations in stoichiometry during fabrication result in unfavorable changes in the electronic and structural properties, for example, the metal-insulator transition temperature and optical permittivity. In this work, the stoichiometry of amorphous vanadium oxides is adjusted to VO2 using in situ spectroscopic ellipsometry (in situ SE) and verified by x-ray photoelectron spectroscopy. After an annealing process, a monoclinic VO2 crystalline structure is observed through x-ray diffraction at 30 °C. At an elevated temperature of 150 °C, which is higher than the typical metal-insulator transition temperature in VO2 of around 67 °C, a rutile crystalline structure is observed, which verifies the correctness of the stoichiometry of VO2. A Mott metal-insulator transition is revealed by the change in the imaginary part of optical permittivity through SE as well

Dynamische Untersuchungen zur Photoelektrochemie der III-V-Halbleiter. Anwendungen des quasi-Ferminiveaus Abschlussbericht

Available from TIB Hannover: F99B206 / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEDeutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), Bonn (Germany)DEGerman

Galvanische CuInSe_2-Solarzelle Abschlussbericht

The project aimed at the development of techniques for producing CuInSe_2 solar cells without vacuum technology. Preference was given to the superstrat configuration. The ISFH worked on galvanic methods for co-deposition of elementary Cu, In and Ga and alloyed or compound CuIn, In_2Se_3 and CuInSe_2 especially on glass/ITO and glass/Mo substrates. The methods are characterized by low system cost and extremely low energy consumption. Deposition of ZnO and ITO on glass by spray pyrolysis was investigated as well. The results are presented in detailZiel des Projektes war es, Verfahren zur Herstellung von CuInSe_2-Solarzellen zu entwickeln, die weitgehend auf Vakuumtechnik verzichten koennen. Aus technologischen Gruenden war die Superstrat-Konfiguration bevorzugt zu beruecksichtigen. Am ISFH wurden insbesondere fuer Glas/ITO- und Glas/Mo-Substrate galvanische Verfahren entwickelt, um Cu, In und Ga elementar, Cu-In, In_2Se_3 und CuInSe_2 als Legierung bzw. Verbindung simultan abzuscheiden. Diese Verfahren zeichnen sich durch geringe Anlagenkosten und durch einen ausserordentlich geringen Energiebedarf aus. Darueber hinaus wurden spraypyrolytische Verfahren entwickelt, um ZnO und ITO (tin doped indium oxide) auf Glas herzustellen. Elementares Se wurde nur in einem Vakuumprozess angeboten. Alle Prozessschritte wurden nach kurzer Entwicklungszeit sofort auf eine Flaeche von 10x10 cm"2 aufskaliert. Von insgesamt sechs realisierten vollstaendigen Schichtsystemen, die weitgehend vakuumfrei hergestellt wurden, haben zwei photovoltaisch aktive Solarzellen hervorgebracht. Beide Prozesslinien enthalten die simultane, d.h. ternaere Abscheidung von CuInSe_2 aus den Elementen. Fuer die Abscheidung wird nur ein Galvanisierungsbad benoetigt. Eine der beiden Prozesslinien, die cadmiumfreie Solarzelle in Superstrat-Konfiguration, enthaelt In_2Se_3 als Puffer-Schicht. Sie wird ebenfalls in einem Bad galvanisch hergestellt. Diese cadmiumfreie Solarzelle mit der Struktur Glas/ITO/In_2Se_3/CuInSe_2/Au erreichte nach eineinhalbjaehriger Entwicklungszeit zum Projektende einen Wirkungsgrad von 4,2%. Die zweite Prozesslinie mit der Struktur Glas/Mo/CuInSe_2/CdS/ZnO/Al-Gitter erreichte einen Wirkungsgrad von 4,8%. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: F00B863 / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Bildung und Forschung (BMBF), Bonn (Germany); Bundesministerium fuer Wirtschaft, Bonn (Germany)DEGerman

Electrodeposited antimony and antimony telluride as back contact interlayer for cadmium telluride thin film solar cells Paper

Electrodeposition is chosen for preparation of the back contact for CdS/CdTe thin film solar cells because it is one of the most inexpensive ways to form thin films. Common CdTe solar cells have the following superstrate configuration: TCO/CdS/CdTe/metal. The CdTe-metal back contact is one reason for losses in the fill factor and the efficiency. This is caused by the high electron affinity of CdTe and the difficulty to get p"+"+-CdTe. The stability of the contact could be reduced by diffusion of metal atoms from the back contact or by the formation of the metal telluride in the Te rich surface. Both problems are supposed to be solved by deposition of an intermediate layer between CdTe and the metal back contact. Electrodeposited Sb and Sb_2Te_3 should act as a diffusion barrier and may improve the ohmic contact due top-doping the CdTe surface. The parameters of the Sb_2Te_3 and Sb electrodeposition have been varied. In order to find the correct parameters SbO"+/Sb and HTeO_2"+/Te redox systems are studied by means of cyclic voltammetry on ITO-substrates. These Sb and Sb_2Te_3 layers deposited on ITO-substrates are characterized by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray analysis (EDX) and x-ray diffraction (XRD). An accelerated life time test has been done for solar cells at 373 K and 1 sun.Available from: http://www.isfh.de/institut/publika/muenchen.htm / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEDEGerman

Solarinduzierte photoelektrochemische Prozesse an Halbleiterelektroden und -partikeln II Schlussbericht

Im Rahmen des Projektes wurden Untersuchungen von verschiedenen Materialien fuer photoelektrochemische Solarzellen durchgefuehrt. Der Abschlussbericht befasst sich mit der Photoelektrochemie von TiO_2; der kinetischen Analyse von Redoxreaktionen an GaAs-Elektroden mit Hilfe der Impedanzspektroskopie; der Elektrokatalyse an Halbleiterelektroden (GaAs); den Untersuchungen an Halbleiterteilchen (Anodische Oxidation von Ethanol an ZnS-, SnO_2-, CdS- oder ZnS/CdS-Teilchen) sowie Untersuchungen von II/IV-Halbleitern (CdSe, CdSeTe)The project comprised investigations of various materials for photoelectrochemical solar cells. The final report discusses the photoelectrochemistry of TiO_2; the kinetic analysis of redox reactions on GaAs electrodes with the aid of impedance spectroscopy; electrocatalysis on semiconductor electrodes (GaAs); analyses of semiconductor particles (anodic oxidation of ethanol on ZnS, SnO_2, CdS and Zn/CdS particles) and investigations of II/IV semiconductors (CdSe, CdSeTe)SIGLEAvailable from TIB Hannover: F95B2041+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany)DEGerman

Energiespeichernde photoeletrochemische Solarzellen Abschlussbericht

Der Bericht behandelt den Aufbau und Betrieb von photoelektrischen Solarzellen. Im einzelnen werden folgende Kapitel dargestellt: - Untersuchungen zur photoelektrischen Solarbatterie - Elektrokatalyse an Halbleiterelektroden -Kombinationselektroden organischer und anorganischer Halbleiter. (HW)The present-report deals with the design and operation of photoelectric solar cells. It contains the following chapters: Studies on photoelectrochemical solar batteries; electrocatalysis with semiconductor electrodes; combined organic and inorganic semiconductor electrodes. (HW)SIGLEAvailable from TIB Hannover: F96B1162+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie, Bonn (Germany)DEGerman