Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE ist das größte Solarforschungsinstitut Europas. Mit unseren derzeit rund 1.200 Mitarbeitende betreiben wir anwendungsorientierte Forschung für die technische Nutzung der Solarenergie und entwickeln Materialien, Systeme und Verfahren für eine nachhaltige Energieversorgung.

Für unsere Gruppe „III-V Halbleitertechnologie“ suchen wir zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine Studentin/Student für eine 
Bachelorarbeit zum Thema Umfassende Analyse des Ätzverhaltens von III-V Opferschichten zum Lift-off höchsteffizienter III-V Solarzellen

Was Sie erwartet

Das Fraunhofer ISE hält mit Photovoltaikzellen auf Basis von III-V Halbleitern wie GaAs den Weltrekord für die Wandlung von solarer Strahlung in elektrische Leistung von 46%. Solche Hocheffizienz-Solarzellen werden im Weltraum eingesetzt, sowie terrestrisch in Konzentratorphotovoltaik Systemen. Zukünftig kommen auch weitere Anwendungen wie z.B. die Integration in Fahrzeuge in Betracht. Unter Laserbestrahlung wurden für Power-by-Light Systeme zur optischen Leistungsübertragung sogar noch höhere photovoltaische Wirkungsgrade von über 67% demonstriert. Beispiele für vielfältige Anwendungsmöglichkeiten dieser Technik sind u.a. die Versorgung von Sensorik in Hochspannungsumgebung (Kraftwerkstechnik, Hochspannungsleitungen), Zustandsüberwachung von Windenergieanlagen, Füllstandsensorik in Flugzeugtanks, drahtlose Energieversorgung für mobile Elektronikgeräte, oder die Energieversorgung von aktiven Implantaten.Ein vielversprechendes Verfahren zur Realisierung von III-V basierten Dünnschicht-Photovoltaikzellen ist der epitaktische Liftoff (ELO). Hierbei werden die nur wenige Mikrometer dünnen III-V Halbleiterschichten durch nasschemisches Ätzen einer Opferschicht vom GaAs Substrat abgelöst und weiterverarbeitet – als Dünnschichtzelle oder z.B. durch Übertragung auf eine herkömmliche Si-Solarzelle. Ein großer Vorteil des epitaktischen Liftoffs liegt darin, dass nach Ablösen des Substrats auf der unmittelbaren Rückseite der Photovoltaikzelle ein Spiegel aufgebracht werden kann. Dadurch kann über sog. Photon Recycling und Lumineszenzkopplungseffekte der Wirkungsgrad der Zelle signifikant verbessert werden. Zudem kann das kostbare GaAs Substrat widerverwendet werden, und so die Kosten signifkant gesenkt werden.Der Fokus dieser Abschlussarbeit liegt auf der Analyse des Ätzverhaltens der Opferschicht zwischen Substrat und Solarzelle, welches für das Ablösen notwendig ist. Dafür soll insbesondere die Ätzfront mittels eines neuartigen Rasterakustikmikroskopie-Verfahrens untersucht werden. Auf Basis der experimentellen Ergebnisse wird der Einfluss verschiedener Prozessparameter auf das Ätzverhalten analysiert. Die Arbeit ist aufgehängt in der Gruppe "III-V Halbleitertechnologie" und wird von erfahrenen Wissenschaftlern und Technikern unterstützt. Für die Bachelorarbeit wird ein Zeitraum von 6 Monaten angesetzt, wobei u.U. auch eine Eingewöhnung als wissenschaftliche Hilfskraft (Hiwi) oder im Rahmen eines Praktikums möglich ist.

Ihre Aufgaben sind
  • Einarbeitung und Literaturrecherche zum Stand der Technik
  • Einlernen und Kennenlernen der Rasterakustikmikroskopie
  • Eigenständige Charakterisierung unterschiedlicher Proben mittels Rasterakustikmikroskopie
  • Umfangreiche Analyse zum Einfluss verschiedener Prozessparameter: Temperatur, Säurekonzentration, Opferschichtdicke, Zugabe von Lösemittel, Galvanikparameter, Geometrie
  • Auswertung und Aufbereitung der Ergebnisse
  • Vorstellung und Diskussion der Ergebnisse in Gruppenmeetings mit interdisziplinärer Zusammensetzung 

Was Sie mitbringen
  • Eingeschriebene/r Studentin/Student der Fachrichtung Mikrosystemtechnik oder vergleichbarer Studiengang
  • Erfahrung mit der Arbeit im Labor von Vorteil
  • Grundlegende Kenntnisse über Halbleiter
  • Kenntnisse über Photovoltaikzellen von Vorteil
  • Teamfähigkeit 
  • Selbstständige, motivierte und eigenverantwortliche Arbeitsweise
  • Gute MS-Office Kenntnisse
  • Kenntnisse in Datenverarbeitung und Bildbearbeitung (OriginLab, ImageJ) von Vorteil
  • Gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift


Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.
Wir weisen darauf hin, dass die gewählte Berufsbezeichnung auch das dritte Geschlecht miteinbezieht.
Die Fraunhofer-Gesellschaft legt Wert auf eine geschlechtsunabhängige berufliche Gleichstellung.

Fraunhofer ist die größte Organisation für anwendungsorientierte Forschung in Europa. Unsere Forschungsfelder richten sich nach den Bedürfnissen der Menschen: Gesundheit, Sicherheit, Kommunikation, Mobilität, Energie und Umwelt. Wir sind kreativ, wir gestalten Technik, wir entwerfen Produkte, wir verbessern Verfahren, wir eröffnen neue Wege.

Fragen zu dieser Position beantwortet gerne Jana Wulf, Tel.: +49 (0)761 45 88-5392

Bitte richten Sie Ihre Bewerbung unter Angabe der Kennziffer an: jana.wulf@ise.fraunhofer.de (Anschreiben, CV und Zeugnisse in einempdf-Dokument mit max. 10 MB)

Kennziffer: ISE-2020-211 Bewerbungsfrist:
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