Publikationen

Anzahl der Treffer: 621
Erstellt: Wed, 27 Mar 2024 23:26:48 +0100 in 0.0603 sec


Petrich, Rebecca; Bartsch, Heike; Tonisch, Katja; Jaekel, Konrad; Barth, Stephan; Bartzsch, Hagen R.; Glöß, Daniel; Delan, Annekatrin; Krischok, Stefan; Strehle, Steffen; Hoffmann, Martin; Müller, Jens
Untersuchung von ScAlN für piezoelektrische und ferroelektrische Anwendungen. - In: MikroSystemTechnik Kongress 2019, (2019), S. 412-416

Lauer, Kevin; Krischok, Stefan; Klein, Thomas; Bähr, Mario; Lawerenz, Alexander; Röder, Ralf; Ortlepp, Thomas; Gohs, Uwe
Light-induced degradation in annealed and electron irradiated silicon. - In: Physica status solidi, ISSN 1862-6319, Bd. 216 (2019), 17, S. 1900284, insges. 6 S.

https://doi.org/10.1002/pssa.201900284
Wan, Chenghao; Zhang, Zhen; Woolf, David; Hessel, Colin M.; Rensberg, Jura; Hensley, Joel M.; Xiao, Yuzhe; Shahsafi, Alireza; Salman, Jad; Richter, Steffen; Sun, Yifei; Qazilbash, M. Mumtaz; Schmidt-Grund, Rüdiger; Ronning, Carsten; Ramanathan, Shriram; Kats, Mikhail A.
On the optical properties of thin-film vanadium dioxide from the visible to the far infrared. - In: Annalen der Physik, ISSN 1521-3889, Bd. 531 (2019), 10, 1900188, S. 1-7

https://doi.org/10.1002/andp.201900188
Michel, Jonas; Splith, Daniel; Rombach, Julius; Papadogianni, Alexandra; Berthold, Theresa; Krischok, Stefan; Grundmann, Marius; Bierwagen, Oliver; Wenckstern, Holger von; Himmerlich, Marcel
Processing strategies for high-performance Schottky contacts on n-type oxide semiconductors: insights from In2O3. - In: ACS applied materials & interfaces, ISSN 1944-8252, Bd. 11 (2019), 30, S. 27073-27087
Im Titel sind "2" und "3" tiefgestellt

https://doi.org/10.1021/acsami.9b06455
Reiß, Stephanie;
Untersuchung von Glasdegradationsprozessen mittels Röntgenphotoelektronenspektroskopie. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2019. - 1 Online-Ressource (i, 143 Seiten)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2019

Im Rahmen dieser Arbeit wurde erstmals mit Hilfe von XPS und AFM systematisch das Alterungsverhalten von Floatgläsern unter Berücksichtigung von drei kommerziell relevanten Aspekten untersucht: Vorspannprozesse, Korrosion bei Belegung mit Partikeln und Glasschutzmittel. Es konnten zwei spezifische Carbonatphasen nachgewiesen werden, die unter dem Einfluss von warmer, feuchter Umgebungsluft auf Floatglasoberflächen entstehen: Dendritisches Trona und Natriumhydrogencarbonat. Des Weiteren wurde im oberflächennahen Bereich Mg-Diffusion nachgewiesen. Ermöglicht wird sie durch die Akkumulation von Na und Ca und den damit verbundenen Änderungen der Glasstruktur und -zusammensetzung an der Oberfläche. Thermisches Vorspannen hat keinen signifikanten Einfluss auf diese Prozesse. Chemisches Vorspannen führt jedoch zu signifikanten Veränderungen: Es kommt zu einer erheblich inhomogeneren lateralen Ausbildung von Kristalliten, während chemische Veränderungen in der Glaszusammensetzung nur halb so tief in das Glas hineinreichen. Ursache ist das beim chemischen Vorspannen eingebaute K, welches die Zwischenräume des Glasnetzwerks verengt, so dass ein Eindringen von Wasserspezies erschwert wird. Untersucht wurde auch der Einfluss von Sandpartikeln der Sahara auf Glaskorrosion. Der anhaftende Sand verstärkt die Auslaugung der Netzwerkwandler drastisch und beeinflusst Kristallisationsprozesse sowie die Chemie der Glasoberfläche. Während er die Bildung von Carbonatphasen drastisch unterdrückt, führt er zur Entstehung von Ca-Anorthit und Na-Phillipsit. Diese können im weiteren Bewitterungsverlauf das Glas besonders stark schädigen, da sie unter dem Einfluss von Luftfeuchtigkeit eine hochbasische Umgebung bilden, die zur Auflösung des Glasnetzwerks führt. Erstmals wurde der Einfluss eines kommerziell erhältlichen Glasprotektors auf Flachglas untersucht, um seinen möglichen Nutzen für die Floatglasreinigung abzuschätzen und seine Wirkungsweise zu verstehen. Das saure Milieu des Protektors führt zu einer verstärkten Auslaugung von Na, was die Eindiffusion von im Protektor enthaltenem Zn in das Glas ermöglicht, welches das Netzwerk durch Stärkung geschwächter Glasverbindungen stabilisiert. Das dem Protektor beigemischte Bi diffundiert nicht in das Glas ein, sondern lagert sich an dessen Oberfläche ab und schützt diese dort. Unter Langzeiteinwirkung bildet sich eine Schutzschicht aus geringvernetztem hydratisierten Zinkphosphat aus. Deren Dicke ist mit unter 15 nm nach 19 Tagen äußerst gering und führt somit zu keinen störenden Interferenzerscheinungen. Die Ausbildung dieser Präzipitatschicht kann durch die Anwesenheit von Sn auf der Floatglasoberfläche erheblich beschleunigt werden.



https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2019000077
Fluhr, Daniel;
Evaluation und Charakterisierung lokaler Defekte in organischen optoelektronischen Bauelementen mittels bildgebender Verfahren und Simulationen. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2019. - 1 Online-Ressource (III, 124 Seiten)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2019

Die Arbeit befasst sich mit der Untersuchung von Defekten und deren Dynamik, die lokal in der Energiekonvertierungsfläche von Solarzellen auftreten. Ziel war es eineindeutige Erkennungsmerkmale für unterschiedliche Defekttypen aufzustellen und die Erscheinungsbilder der Defekte in Bildgebende Messmethoden besser zu verstehen. Die Defekte wurden dazu sowohl experimentell untersucht als auch durch Simulationen rekonstruiert. Besonderes Augenmerk lag auf der Untersuchung der zeitlichen Entwicklung des "dark spot" Defektes. Zum Einsatz kamen Bildgebende Elektrolumineszenz (ELI), Lichtinduzierte Strom Kartografierung (LBIC) und Loch-in Wärmebilder (DLIT). Diese Methoden lassen ortsaufgelöste Aussagen über die Proben zu. Elektrische Schaltkreissimulationen wurden eingesetzt, um den Signal-Verlauf der bildgebenden Messmethoden zu reproduzieren. Abschließend wurde betrachtet, inwieweit es möglich ist, durch eine Kombination von zwei bildgebenden Verfahren (ELI und LBIC), ortsaufgelöst Rückschlüsse auf quantitative Größen ziehen zu können. Dazu wurden diese beiden komplementären Messmethoden durch eine gemeinsame Auswertung kombiniert. Es zeigt sich, dass die dynamische Entwicklung des "dark spot" Defekts durch ein Diffusionsmodell beschrieben werden kann. Die weiterentwickelten elektrischen Schaltkreissimulationen bieten die Möglichkeit, die Signalverläufe von ELI, LBIC und DLIT im Umfeld der lokal auftretenden Defekte beschreiben zu können. In Verbindung mit den experimentellen Ergebnissen ist es möglich, Kombinationen verschiedener Messsignale aus mehreren bildgebenden Methoden mit unterschiedlichen Defekttypen zu verknüpfen. Die kombinierte Auswertung der Messsignale ermöglicht Aussagen über die lokalen Serien- und Parallelwiderstände der Zellen. Diese Erkenntnisse ermöglichen eine Qualitätskontrolle basierenden auf bildgebenden Messverfahren. Die in der Arbeit entwickelten und modifizierten Methoden lassen sich sowohl auf organische als auch auf andere Solarzellentypen sowie flächige organische Leuchtdioden anwenden.



https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2019000219
Schmidl, Gabriele;
Plasmonisch aktive Schichten und Nanostrukturen für die Material- und Sensorentwicklung. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2019. - 1 Online-Ressource (120, vi Blätter)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2019

Der Schwerpunkt der Arbeit liegt in der Evaluierung neuer Materialkombinationen und kostengünstiger Herstellungstechnologien für die Realisierung definierter, spezieller optischer Eigenschaften von Oberflächen, Nanopartikeln (NP) und -strukturen auf Basis von Schichttechnologien, insbesondere in Hinblick auf die Integration in Sensorplattformen für die Bioanalytik. Plasmonisch aktive Oberflächen z.B. als LSPR-Oberflächen oder SERS-Substrate erfordern anwendungsbezogene Eigenschaften. Deshalb werden in der Arbeit unterschiedliche Herstellungsverfahren von NP und Strukturen, wie die Temperatur- und Matrix-induzierten Verfahren, ein Laser-induziertes Verfahren und das Template-Stripping untersucht und die experimentellen Ergebnisse diskutiert. Als Schichtmaterialien wird auf fcc-Edelmetalle wie Au und Ag eingegangen, die für die Bioanalytik besonders interessant sind. Bei der Sputter-Abscheidung wachsen diese substratunabhängig mit einer (111)-Vorzugsorientierung auf und bilden, insbesondere bei niedrigen Drücken, sehr glatte und dicht gepackte Oberflächen aus. Diese glatten Oberflächen verbessern die Güte der Schicht und verlängern damit die Propagationslänge der SPP. Die Plasmonik von NP, d.h. die Dichteoszillationen der freien Ladungsträger, werden nicht nur von der Größe, der Form und dem Material, sondern auch von dem Umgebungsmedium bestimmt. Das Aufbringen einer Schicht in fester Phase auf die NP - in dieser Arbeit SiO2, SiNx, ZnO, Al2O3, STO oder YBCO - beeinflusst nicht nur die LSPR-Bande durch einen anderen Brechungsindex der Umgebung, sondern wirkt sich auch auf den Partikelbildungsprozess bzw. Umformungsprozess selbst aus. Als besonders interessant stellten sich die Matrix-induzierte NP-Bildung unter Verwendung einer STO-Schicht und der UV-Laser-induzierte Prozess heraus. Weiterhin werden messtechnische Ansätze für hybride Bioanalytik-Plattformen realisiert, mit denen durch die Kombination von optisch sensitiven Nachweismethoden (Cavity-Ring-Down Verfahren und planare Ring-Wellenleiter-Strukturen) mit der Plasmonik eine Steigerung bezüglich Selektivität und Sensitivität in der Bioanalytik erreicht werden kann. So war es z.B. möglich mit der Sensorplattform basierend auf der Cavity-Ring-Down Methode kombiniert mit der NP-Plasmonik und mikrofluidischem System einen DNA-Nachweis mit einem LOD von ca. 3fM zu realisieren.



https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2019000020
Baranov, Aleksandr; Ullmann, Fabian; Dimitrova, Anna; Krischok, Stefan
X-Ray photoelectron spectroscopic study of the near surface composition of [TfO] and [Tf2N] based Ionic Liquids at different electrode surfaces. - In: DPG-Frühjahrstagung 2019 (DPG Spring Meeting 2019) of the Condensed Matter Section (SKM) together with the Division Radiation and Medical Physics and the Working Groups Equal Opportunities, Industry and Business, Young DPG; Symposia, exhibition of scientific instruments and literature, (2019), O 67.6

Hofmann, Tim; Tonisch, Katja; Hähnlein, Bernd; Kovic, Jaroslav; Pezoldt, Jörg; Krischok, Stefan
Spectroscopic characterization of sputtered ScAlN thinfilms. - In: DPG-Frühjahrstagung 2019 (DPG Spring Meeting 2019) of the Condensed Matter Section (SKM) together with the Division Radiation and Medical Physics and the Working Groups Equal Opportunities, Industry and Business, Young DPG; Symposia, exhibition of scientific instruments and literature, (2019), HL 35.6

Reiß, Stephanie; Krischok, Stefan; Rädlein, Edda
Comparative study of weather induced corrosion mechanisms of toughened and normal float glasses. - In: European journal of glass science and technology, ISSN 1753-3554, Bd. 60 (2019), 2, S. 33-44

https://doi.org/10.13036/17533546.60.2.020

Abschlussarbeiten

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Erstellt: Wed, 27 Mar 2024 23:26:52 +0100 in 0.0894 sec


Liebermann, Stefan;
Optische Charakterisierung von Beta-Bariumborat- und Lithium-Tetraborat-Kristallen im fernen UV zur Optimierung frequenzvervierfachter Diodenlaser. - 65 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013

Aufgabenstellung der Bachelorarbeit ist die Untersuchung von Beta-BaB2O4- und Li2B4O7-Kristallen verschiedener Hersteller hinsichtlich ihrer ortsaufgelösten Absorption, Ausgangsleistung und Langzeitstabilität bei einer Wellenlänge von 254nm. Der zur Untersuchung hinsichtlich der Transmission entwickelte und vorgestellte Versuchsaufbau ermöglicht ortsaufgelöste Transmissionsmessungen mit einer Genauigkeit von 0,6%. Es stellte sich heraus, dass die mittleren Absorptionen der LB4-Kristalle und BBO-Kristalle in der selben Größenordnung liegen. Dank der ortsabhängigen Transmissionswerte lassen sich Kristalle nach ihrer Transmissionshomogenität untersuchen. Diesbezüglich konnten an Kristallen Beschädigungen, wie Kratzer und Risse, mangelhafte Polierungen oder minderwertige AR-Beschichtungen, sowie gleichmäßig hohe Transmissionen festgestellt werden. Außerdem wurden fortschreitende UV-induzierte Veränderungen der Kristallbeschaffenheit, welche die optischen Eigenschaften verschlechtern, an den Ausgangsfacetten beider Kristalltypen entdeckt und erklärt. Es konnte ein Langzeitbetrieb im Bereich von 500 Stunden mit einer Ausgangsleistung von 76 mW bei 254 nm erreicht werden.



Kießling, Riko;
Bildung selektiver Emitter mittels Laserablation für kristalline Silizium-Solarzellen. - 61 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013

Eine Steigerung der Effizenz kristalliner Silizium-Solarzellenwird durch die Verwendung eines selektiven statt des herkömmlich homogenen Emitters ermöglicht. In der vorliegenden Arbeit wird diese selektive Dotierung auf Basis einer für die Phosphor-Diffusion semipermeablen Barriereschicht in einem Diffusionsprozess realisiert. Die erforderliche Strukturierung der Schicht auf dem texturierten Silizium-Wafer erfolgt durch Ablation mit einem Ultrakurzpulslaser (Wellenlänge 513 nm, Pulsdauer 300 fs). In den Untersuchungen ergeben Barrieren aus Siliziumoxid, hergestellt mittels chemischer Gasphasenabscheidung (PECVD) oder thermischer Oxidation, einen Emitter-Schichtwiderstand um 100 Ohm/sq, während die hochdotierten Kontaktflächen 30 Ohm/sq aufweisen. Die Selektivität des Emitters wird mittels Sheet-Resistance-Imaging in hoher Ortsauflösung wiedergegeben und die Phosphor-Konzentration im Tiefenprofil per Sekundärionen-Massenspektrometrie analysiert. Die SunsVoc-Charakterisierung zeigt eine nicht akzeptable Verringerung der Leerlaufspannung aufgrund der laserinduzierten Defekte an der texturierten Silizium-Oberfläche. Das geschädigte Material wird daher durch einen zusätzlichen nasschemischen Ätzprozess vor der Emitterbildung - unter Beibehaltung der Diffusionsbarriere - vollständig entfernt. Zudem wird die Laserablation der abgeschiedenen Siliziumnitrid-Antireflexionsschicht untersucht. Diese kann auf den mittels des Ätzens planarisierten Kontaktflächen mit einer geringeren Reduktion der Leerlaufspannung (4%) gegenüber texturierten Oberflächen erzielt werden. Mithilfe der Licht- und Rasterelektronenmikroskopie wird die Modifizierung der Oberflächen infolge der Laserbearbeitung festgestellt. Damit sind Verfahren der chemischen Metallabscheidung zur selbstanordnenden Bildung der Vorderkontakte potenziell anwendbar.



Eckstein, Marco;
Quantitativer Vergleich von ortsauflösenden Charakterisierungsmethoden an Zellen aus kristallinem Silizium. - 40 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013

In dieser Arbeit werden die Untersuchungen an multikristallinen Siliziumsolarzellen, die mit den ortsauflösenden Charakterisierungsmethoden PL (Photolumineszenz), SPV (Messungen der Oberflächenphotospannung) und LBIC (Messungen lichtinduzierter lokaler Ströme) durchgeführt wurden, vorgestellt. Mit dem erhaltenen umfassenden Datensatz werden zum einen mögliche Korrelationen zwischen den drei verwendeten Messmethoden an einer ausgewählten Zelle analysiert. Zum anderen erfolgt der Vergleich der Ergebnisse zweier verschiedener Methoden, die beide die Diffusionslänge messen, an allen Zellen. Die Ergebnisse werden abschließend hinsichtlich der zugrunde liegenden physikalischen Prinzipien sowie der spezifischen Materialeigenschaften interpretiert, um ein besseres Verständnis der jeweils von den verschiedenen Messmethoden erhaltenen Daten zu erlangen. Dabei stellte sich heraus, dass die Vergleichbarkeit der Methoden stark von der Probenqualität abhängt. Hierbei zeigten besonders die mittels PL erhaltenen Daten im Vergleich mit den Messwerten der anderen beiden Methoden (Diffusionslänge, Quanteneffizienz und Eisengehalt) eine hohe lineare Korrelation.



Erbe, Philipp;
Preparation and characterization of lithium-air batteries. - 50 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012

Since worldwide traffic rises permanently and the reservoir of the primary energy source oil decreases very fast, electric vehicles with the same range and engine power as combustion driven vehicles are strived for as a final goal. The Li-Air battery is the most promising type of battery for use in electric vehicles because it has the highest theoretical energy density compared to other types of battery. In this thesis, I presented experimental results of Li-Air test cells with the focus on the cathode. Different kinds of electrodes were investigated in experiments: first the uncoated, secondly the coated Glassy Carbon electrode and then the uncoated and at last the coated Gas Diffusion Layer electrode (coating in both cases: graphene layer). Throughout all the experiments, the capacity of the test cells could be increased, while at the same time, the overvoltage could be decreased which means a better efficiency and especially a higher energy of the test cells which are the two characteristics that are essential for a battery that is supposed to be used in electric vehicles. Furthermore, by coating the electrodes, the charge capacity could be increased which is an important step towards the solution of one of the main challenges of Li-Air batteries: the poor cyclability. In addition, different kinds of measurements were also performed, like the Constant Current and GITT measurement. The GITT measurement for example could be used to show a difference in discharge and charge behaviour between cells under oxygen supply and cells filled with pure argon. The continuous improvement of the cell performance by modification of the cathode of the Li-Air cell shows how big the potential of this battery type is.



Baumbach, Nico;
Untersuchung einer faseroptischen Kopplung mittels Experiment und Simulation. - 67 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012

In den Spektrometern der Carl Zeiss Microscopy GmbH kommt es häufig zu Koppelstellen zwischen Lichtwellenleitern, welche ungewollte Energieverluste verursachen. Daher war es Ziel der vorliegenden Bachelorarbeit, diese faseroptischen Koppelungen hinsichtlich ihrer Strahlungsübertragung und der Veränderung der numerischen Apertur zu untersuchen. Dafür wurden zunächst Untersuchungen der Lichtwellenleiter durchgeführt, die im Laufe der Arbeit verwendet wurden. Die numerischen Aperturen dieser Mono-Lichtwellenleiter wurden zunächst mit Hilfe von drei Methoden untersucht; über die Betrachtung des Beleuchtungsflecks auf einer Streuscheibe, die Aufnahme des Beleuchtungskegels über einer diffus reflektierenden Oberfläche und über eine gonio-photometrische Messung. Weiterhin wurde der Abfall der Energie im Lichtwellenleiter beschrieben. Um den Energieverlust an einer Koppelstelle zu bestimmen, wurde aus den technischen Daten des SMA-Anschlusses und des SMA-SMA-Kopplers berechnet, dass sowohl ein axialer Versatz von 0,48 bis 0,65 mm als auch ein radialer Versatz von bis zu 0,1 mm der Lichtwellenleiter zueinander möglich sind. Anschließend wurde gezeigt, dass bei bestmöglicher Positionierung der Lichtwellenleiter zueinander, ein Energieverlust von ca. 27 Prozent gegenüber der Verwendung eines einzelnen Lichtwellenleiters nicht vermeidbar ist. Da in der realen Koppelstelle jedoch axialer und radialer Versatz auftreten wurde die Energieübertragung bei diesen Fehlereinflüssen untersucht um sie als Faktoren auf den idealen Energieverlust zu multiplizieren. Daraus ergaben sich Gesamtverluste an der Koppelstelle von ca. 45 bis 60 Prozent. Parallel zu den Messungen entstanden Simulationen, welche von den Messwerten nur wenige Prozent abweichen. Das Bedrucken der Lichtwellenleiterstirnflächen mit einer schwarzen Farbe zeigte jedoch, dass die Stirnflächenreflexionen noch in die Simulationen eingearbeitet werden müssen um eine höhere Genauigkeit zu erzielen. Zum Abschluss wurde der Einsatz von Immersionsöl zur Optimierung der Strahlungs-übertragung an der Koppelstelle geprüft. Es zeigte sich unter gewissen Bedingungen als Option den Energiedurchsatz um ca. acht Prozent zu steigern.



Natho, Richard;
Thermal evaluation of receivers in parabolic trough collectors using airborne infrared imaging. - 49 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012

Besides the optical efficiency thermal efficiency is one key aspect when designing and operating a concentrated solar power plant. Using parabolic trough collectors, a large part of the thermal losses occurs because of aging and degradation of different parts of the receivers. Therefore, replacing faulty receivers in time is crucial for maintaining a high overall degree of efficiency. The state-of-the-art measuring methods to determine the thermal status of receivers are time consuming and require a large amount of work in the field. This thesis presents Q-Fly-Thermo, a thermal performance measuring system developed for high measuring speed and minimal effort in the field, to classify the receivers of a plant with respect to their thermal state. Based on the Q-Fly system, Q-Fly-Thermo uses a GPS controlled drone with an infrared camera for analysis. Defect receivers are visible in infrared images because heat losses increase the glass envelope temperature. A software was developed to analyze the images from the airborne infrared camera. It can determine which receivers appear in the images, analyze their thermal status and classify intact and faulty ones. First tests of the system are presented and the results are compared with an independent measuring method. Based on the experience made the reliability and optimization potential are assessed.



Breiling, Jonas;
Herstellung und Charakterisierung bifacialer Siliziumsolarzellen mit ganzflächigem Aluminiumrückseitenfeld und beidseitiger Siebdruckmetallisierung. - 64 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012

In dieser Arbeit wurden bifaciale Siliziumsolarzellen mit industriell etablierten Verfahrenstechniken hergestellt und charakterisiert. Mit einem Phosphoremitter und einem ganzflächigem Aluminiumrückseitenfeld wurde ein n+pp+-Zellkonzept realisiert. Dazu wurde die Vorderseite zunächst alkalisch texturiert, dann in einem Durchlaufofen mit Phosphor dotiert und mit einer Siliziumnitrid-Antireflexionsschicht versehen. Auf der Rückseite wurde mittels Siebdruck eine Aluminiumpaste aufgebracht, bei 860˚C gesintert und in einem Salzsäurebad zurückgeätzt, sodass das beim Sintern entstandene Aluminiumrückseitenfeld zurückblieb. Die Rückseiten der Zellen wurden mit PECVD-hergestellten Passivierschichten versehen. Dabei wurden Schichtstapel aus Aluminiumoxid und Siliziumnitrid bzw. Siliziumoxid und Siliziumnitrid auf ihre Einsetzbarkeit getestet. Zum Kontaktieren der Solarzelle wurden im Siebdruckverfahren auf beiden Seiten H-förmige Teststrukturen aufgebracht. Diese bestanden aus vier quadratischen Zellen mit jeweils anderen Fingerbreiten und -abständen. Die optimale Sintertemperatur wurde durch geeignete Variation derselben ermittelt. Mittels Strom-Spannungs-Messung wurden die Kenngröß en der bifacialen Solarzellen bestimmt. Der beste ermittelte Wirkungsgrad lag bei vorderseitiger Beleuchtung bei 15,7%, bei rückseitiger Beleuchtung wurden 8,6% erzielt. Zum besseren Verständnis der Ergebnisse und zur weiteren Optimierung der Bifacialzellen wurden auf beiden Seiten Messungen des Schichtwiderstands, des Kontakwiderstandes und der spektralen Reflexion durchgeführt.



Krötz, Peter;
Development of an auto-focus system for a medical IR laser. - 100 S. Ilmenau : Techn. Univ., Masterarbeit, 2012

Mit dieser Masterarbeit wird die Entwicklung eines präzisen und schnellen Auto-Focus (AF) Systems für einen medizinischen IR Laser, dem Picosecond IR Laser (PIRL), beschrieben. Der PIRL Laser ist eine Entwicklung der Miller-Gruppe, Fakultät für Physik, an der Universität von Toronto. Der Laser emittiert Pikosekundenpulse mit einer Wellenlänge von 2, 96 mym und ermöglicht einen sehr effektiven Abtragungsprozess von Gewebe und anderen wasserhaltigen Materialien. Für einen idealen Abtragungsprozess muss die Laserstrahlung auf die Oberfläche des Gewebes fokussiert werden. Um dies auch bei unebenen oder bei sich bewegenden Oberflächen zu gewährleisten, ist ein AF Systems unentbehrlich. Da das Laser System, in der Zeit in der das AF System entwickelt und diese Arbeit verfasst wurde, nicht zur Verfügung stand, konnten keine Experimente des AF Systems mit dem PIRL Laser durchgeführt werden. Untersucht wird das AF System daher ohne angeschlossenen Laser bezüglich der Genauigkeit, Präzision, Geschwindigkeit des Fokussierungsprozesses und möglicher Fehlerquellen. Das dem AF System zugrunde liegende Prinzip ist nicht nur für den PIRL Laser anwendbar, sondern kann ebenfalls für andere Anwendungen, in denen ein Abstand konstant gehalten werden soll, adaptiert werden. Um eine hohe Genauigkeit des AF Systems zu gewährleisten, muss das System Abstände genau messen können. Es werden drei Methoden zur Abstandsmessung untersucht: Phase Detection (PD), Riken Optical Range-Sensing Scheme (RORS) und klassische Triangulation. Simulationen mit dem optischen Designprogramm OSLO EDU führen zu der Entscheidung, die klassische Triangulation zu implementieren. Dabei erzeugt ein separater roter Laserpointer auf der Oberfläche des Gewebes einen Lichtpunkt und das zurück gestreute Licht wird mit einem CMOS Sensor analysiert. Die Aufgabe des AF Systems ist es, den Abstand zwischen der Fokuslinse und einer Oberfläche in einem vordefinierten Abstand zu halten. Das System erreicht dabei eine Genauigkeit von bis zu 2, 1 mym und eine Präzision von bis zu 1, 3 mym. Das AF System misst den Abstand mit einer Abtastrate von bis zu 295 Hz. Dadurch kann es selbst schnellen Bewegungen der Oberfläche folgen. Bei einer Abtastrate von 295 Hz und einer Geschwindigkeit der Oberfläche von bis zu 64 mm/s kann eine Fehlstellung der Fokuslinse von unter 300 mym zu allen Zeiten gewährleistet werden. Das AF System wird von einem mit LabVIEW geschriebenen Programm gesteuert. Die Genauigkeit, welche das System erreicht, ist hauptsächlich von der Kalibrierung der Abstandmessung abhängig. Diese wird über die Aufnahme eines 3D-Kalibrierungsgraphen realisiert. Der 3D-Kalibrierungsgraph ist notwendig um eine hohe Genauigkeit zu erreichen, da in dem Graphen unvermeidliche Fehler, welche durch die Falschausrichtung der Fokuslinse entstehen, gespeichert sind. Da die Kalibrierung des Systems von Hand sehr zeitintensiv ist, wird eine halb-automatische Kalibrierungsprozedur entwickelt, welche die benötigte Zeit um den Graphen aufzunehmen deutlich reduziert.



Heinrich, Robert;
Properties and performance of P3HT:ZnO nanorod hybrid polymer solar cells. - 39 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012

Hybride Polymersolarzellen stellen eine vielversprechende Technologie für photovoltaische Anwendungen dar. In den Laboren des Centre Interdisciplinaire de Nanoscience de Marseille/CINaM wurden Solarzellen mit dem Polymer P3HT und Zinkoxidnanorods hergestellt und untersucht. Die theoretischen Grundlagen dieser Solarzellen und die angewendeten Experimente zur Herstellung und Untersuchung der Zellen werden vorgestellt. Die erlangten Ergebnisse werden diskutiert und mit bisherigen Forschungsergebnissen in diesem Bereich verglichen.



Zentgraf, Maximilian;
Schichtwiderstandsmessungen mit der Sheet-Resistance-Imaging-Methode. - 108 S. Ilmenau : Techn. Univ., Masterarbeit, 2011

Das Sheet-Resistance-Imaging ist eine optische Messmethode, welche zur Messung des Schichtwiderstandes von Emittern von Wafern für Solarzellen verwendet werden kann. Die Absorption beziehungsweise Emission durch freie Ladungsträger im mittleren Infrarot wird hierbei ausgenutzt. Im Gegensatz zu anderen Methoden bietet das Messverfahren Vorteile, wie z.B. die hohe Messgeschwindigkeit, kontaktfreies Messen und eine hohe laterale Auflösung. In dieser Arbeit wurde ein entsprechendes Messsystem aufgebaut, in Betrieb genommen und durch ein Kühlgehäuse erweitert. Das Messsystem wurde durch verschiedene Messungen charakterisiert und insbesondere auf Inhomogenitäten untersucht. Zudem wurden verschiedene Maßnahmen zur Reduzierung selbiger aufgezeigt. Anhand des allgemeinen Modells der Freien-Ladungsträger-Absorption wurden für verschiedene Emitter die Emissions-, Reflexions- und Transmissionsgrade berechnet und diese mit der Emittertiefe, der Oberflächenkonzentration der freien Ladungsträger und dem Schichtwiderstand des Emitters korreliert. Zur Bestimmung der lateralen Schichtwiderstandsverteilung von diffundierten Siliziumwafern wurde ein entsprechender Messalgorithmus für das aufgebaute Messsystem entwickelt. Dabei wurde zur Kalibrierung der SRI-Methode die Vier-Spitzen-Methode verwendet. Der Einfluss verschiedener Oberflächentopografien auf das Messsignal wurde für mono- und multikristalline Wafer untersucht. Es wurden Ansätze zur Korrektur aufgezeigt; durch Differenzbildung der Aufnahmen vor und nach der Diffusion von multikristallinen Wafern konnte der Einfluss der Oberfläche verringert werden. Zudem wurden Spiegelungen der Messapparatur, welche an Wafern mit verhältnismäßig glatten Oberflächen zu Störung des Messsignals führen, durch Differenzbilder der Aufnahmen vor und nach der Diffusion beispielhaft für monokristalline Wafer korrigiert.