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Sven Kluska

Sven Kluska wurde am 21. November 1983 in Düsseldorf geboren.

Er studierte Physik an der Albert-Ludwigs-Universität in Freiburg, wo er sein Studium im Jahre 2009 "mit Auszeichnung" (Note 1,0) abschließen konnte. Im Rahmen seines Studiums hatte er die Möglichkeit mit den Vertiefungsrichtungen Halbleiterphysik, Laserphysik und Festkörperphysik die nötigen Grundlagen für seine Diplomarbeit am Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) zu erwerben. Die von Prof. Dr. Eicke R. Weber betreute Diplomarbeit befasste sich mit der Analyse und Charakterisierung von rückseitig kontaktierten und rückseitig sammelnden Silicium-Solarzellen.
Parallel zu meinem Studium konnte er auch schon früh Erfahrungen im Bereich angewandter wissenschaftlicher Arbeit sammeln, indem er sowohl am Fraunhofer ISE als auch am Fraunhofer Institut für physikalische Messsysteme (IPM) als wissenschaftliche Hilfskraft tätig war.

Beschreibung Dissertationsvorhaben

Das angestrebte Promotionsvorhaben hat den Titel „Entwicklung hocheffizienter Silicium-Solarzellen mit laserchemischen Prozessierungsverfahren“. Das Ziel ist dabei die erfolgreiche Entwicklung eines industriell umsetzbaren Herstellungsprozess für hocheffiziente Silicium-Solarzellen, der durch den Einsatz von laserchemischen Prozessierungsverfahren die Herstellung wesentlich vereinfacht. Die aktuellen Hocheffizienz-Konzepte für Silicium-Solarzellen (z.B. PERL-Solarzellen oder rückseitig kontaktierte und rückseitig sammelnde (BC BJ) Solarzellen), können durch lokal strukturierte Passivierungsschichten und lokale Dotierungen unter den Kontakten die auftretenden Verlustprozesse entscheidend reduzieren und erreichen damit Wirkungsgrade von bis zu 25% (im Vergleich zu ca. 16% bis 18% bei industriell hergestellten Solarzellen). Die Umsetzung dieser hocheffizienten Konzepte in einen industriellen Herstellungsprozess führt allerdings -durch die Notwendigkeit der sehr kostenintensiven lokalen Strukturierungs- und Dotierungsprozesse- bei der Implementierung in eine Massenproduktion zu sehr großen Problemen in den Bereichen Prozesszeit und Prozesskosten. Der Vorteil der LCP-Technik besteht darin, dass es in nur einem Prozessschritt möglich ist mit LCP lokale Strukturen zu erzeugen und diese Strukturen gleichzeitig p- oder n- zu dotieren. Dadurch kann sowohl die Prozesszeit -im Vergleich zu „Standardprozessen“ für hocheffiziente Solarzellen- deutlich reduziert werden, als auch die Anzahl der Prozessschritte. Die LCP-Technik besteht aus einem System, welches einen fokussierten Laserstrahl mit Hilfe einer speziell konzipierten Düse in einen Flüssigkeitsstrahl eingekoppelt. Die Einkopplung des Laserstrahls in die Flüssigkeit hat den Vorteil, dass durch die Verwendung spezieller Chemikalien als Flüssigkeitsstrahl, gezielte chemische bzw. photochemische Reaktionen ausgelöst werden können. Mit Hilfe von geeigneten Chemikalien können dadurch z.B. Strukturen geätzt werden oder durch Aufschmelzen des Siliciums Fremdatome in den Kristall eingebracht werden (Dotierung).