Tailoring the Absorption Properties of Black Silicon

AbstractSamples of crystalline silicon for use as solar cell material are structured and hyperdoped with sulfur by irradiation with femtosecond laser pulses under a sulfur hexafluoride atmosphere. The sulfur creates energy levels in the silicon band gap, allowing light absorption in the infrared wavelength regime, which offers the potential of a significant efficiency increase. This Black Silicon is a potential candidate for impurity or intermediate band photovoltaics. In this paper we determine the laser processed sulfur energy levels by deep-level transient spectroscopy (DLTS). We present how the number of laser pulses per sample spot influence the sulfur energy levels and hence the DLTS spectra. Further we show that changing the laser pulse by splitting it with a Michelson interferometer setup results in altered absorption which is most likely due to altered sulfur energy levels. This contribution focuses on the possibility of controlling the sulfur in Black Silicon through manipulating the laser pulse shape. As a first step samples of microstructured silicon are fabricated with doubled laser pulses at two different laser pulse distances and the absorption spectra by integrating sphere measurements are compared

Evaluierung von Verfahren fuer die Untersuchung von Boeden nach paragraph 8 Bundes-Bodenschutzgesetz (BBodSchG)

The aim of the project was to evaluate selected methods for the determination of inorganic and organic pollutants in soils by comparative investigations and proficiency testing schemes. To support the development of a standard for the determination of heavy metals in soil extracts with ICP-OES, the influence of spectral and non spectral interferences on the accuracy of the results was investigated. Several methods for the determination of Cr(VI) (DIN 19734, DIN 38414-S4, EPA Method 3060A and extraction with 0,1 mol/l K_2HPO_4 solution at pH 11,4) are compared. To validate the revised procedure for the determination of cyanide in soil samples ISO DIS 11262 (12/1998) a round robin test was performed. Besides a column leaching method was developed to measure the mobility of inorganic pollutants in soil with respect to groundwater contamination. The determined element concentrations in the leachate are compared with the results of other extraction methods (e.g. soil saturation extract). The methods for the determination of the organic parameters PAH, PCB, OCP as well as PCP fixed in the German Federal Soil Protection and Contaminated Sites Ordinance (BBodSchV) were evaluated. The individual steps of the procedures (extraction, clean-up, analytical method) were examined in detail by means of three different soils for each parameter. Furthermore, proficiency testing schemes were used for the evaluation of methods. Based on draft standard DIN V 19736 the leaching behaviour of PAH in soil samples was investigated. The determination of stable equilibrium conditions was in the centre of leaching experiments for the purpose of simplification of the draft standard. To evaluate field methods for the determination of heavy metals in different soil types or for BTEX and highly volatile halogenated hydrocarbons in soil gas a proficiency test was performed. The results demonstrate the potential, but the limits of field methods compared to laboratory methods. Based on the BBodSchV proposals are made to handle measurement uncertainty, comparability of different methods and to discuss the importance of certified reference materials. (orig.)Ziel dieses Projektes war die Evaluierung ausgewaehlter Verfahren zur Bestimmung anorganischer und organischer Schadstoffe in Boeden durch Vergleichsuntersuchungen und Ringversuche. Um die Entwicklung einer Norm fuer die Bestimmung von Schwermetallen in Bodenextrakten mittels ICP-OES zu unterstuetzen, wurde der Einfluss spektraler und nichtspektraler Stoerungen auf die Richtigkeit der Ergebnisse untersucht. Fuer die Bestimmung von Cr(VI) wurden verschiedene Extraktionsverfahren (DIN 19734, DIN 38414-S4, EPA Methode 3060A und die Extraktion mit 0,1 mol/l K_2HPO_4-Loesung bei pH 11,4) miteinander verglichen. Um die ueberarbeitete Vorschrift zur Bestimmung von Cyaniden in Bodenproben ISO DIS 11262 (12/1998) zu validieren, wurde ein Ringversuch durchgefuehrt. Ferner wurde ein Saeulenelutionsverfahren zur Ermittlung der Mobilitaet anorganischer Schadstoffe im Boden im Hinblick auf eine Kontamination des Grundwassers entwickelt. Die ermittelten Elementkonzentrationen im Eluat wurden mit den Ergebnissen anderer Extraktionsverfahren (z.B. Bodensaettigungsextrakt) verglichen. Die in der BBodSchV aufgefuehrten Verfahren zur Bestimmung der organischen Parameter PAK, PCB, OCP und PCP wurden evaluiert. Die Teilschritte der Verfahren (Extraktion, clean-up, analytische Bestimmung) wurden anhand von jeweils drei Versuchsboeden eingehend untersucht. Des weiteren wurden Ringversuche zur Evaluierung der Verfahren herangezogen. Basierend auf der Vornorm DIN V 19736 wurde das Elutionsverhalten von PAK untersucht. Im Mittelpunkt der Elutionsversuche stand die Ermittlung stabiler Gleichgewichtsbedingungen zum Zwecke der Vereinfachung des Normentwurfes. Um Vor-Ort-Analytikverfahren fuer die Bestimmung von Schwermetallen in unterschiedlichen Boeden bzw. fuer BTEX und LHKW in Bodenluft zu evaluieren, wurde ein Feldringversuch durchgefuehrt. Die Ergebnisse zeigen das Potential, aber auch die Grenzen der Vor-Ort-Verfahren im Vergleich zu den Laborverfahren auf. Basierend auf der BBodSchV werden Vorschlaege zur Handhabung der Messunsicherheit und zur Vergleichbarkeit unterschiedlicher Verfahren gemacht und die Wichtigkeit von zertifizierten Referenzmaterialien diskutiert. (orig.)Available from TIB Hannover: RN 8908(2000,303) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEBundesministerium fuer Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Berlin (Germany)DEGerman