Mobility and homogeneity effects on the power conversion efficiency of solar cells [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Julian Mattheis

Mobility and homogeneity efiectson the power conversion e–ciencyof solar cellsVon der Fakult˜at Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnikder Universit˜at Stuttgart zur Erlangung der Wurde˜ einesDoktor-Ingenieurs (Dr.-Ing.) genehmigte AbhandlungVorgelegt vonJulian Mattheisgeboren am 14.12.1975 in HannoverHauptberichter: Prof. Dr. rer. nat. habil. J. H. WernerMitberichter: Prof. Dr. rer. nat. habil. U. RauProf. Dr. E. KasperTag der Einreichung: 20.06.2007Tag der mundlic˜ hen Prufung:˜ 08.01.2008Institut fur˜ Physikalische Elektronik der Universit˜at Stuttgart2008ContentsAbstract vZusammenfassung vii1 Introduction 11.1 Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 E–ciency limits of solar cells 42.1 Classiflcation of solar cell models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52.1.1 Classiflcation scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.2 Current-voltage characteristic of solar cells . . . . . . . . . . . . . . . . 92.3 Radiative e–ciency limit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.3.1 Complete carrier collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.3.2 Incomplete carrier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.4 Classical diode theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.4.1 Incomplete carrier collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.4.2 Complete carrier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .