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Elektronen und Löcher. Dadurch schiebt das Fermi-Niveau näher ans Leitungsband und erhöht
die Bandverbiegung im CIGS. Der effektive Leitungsbandversatz, welcher eine Barriere für Photo
generierte Elektronen darstellt wird reduziert und die Ausdehnung des „Hügels“ in der IV-Kurve
unter Vorwärtsspannung wird reduziert.
blaues Licht
E LBM
++++++
E VBM
E Donator
++++++
E Akzeptor
++++++
Einfangen
von Löchern
Abbildung 2.12: Schematische Darstellung des Mechanismuses im Phototdotierungs-
Modell: Das n-CdS in der Abbildung links ist die Ausgangssituation und besitzt keine
tiefen Defektzustände (Akzeptoren). Durch hinzufügen von tiefen Fallen (Mitte) werden
die Elektronen in den Defektzuständen eingefangen und die Konzentration der freien
Elektronen sinkt deutlich. Im rechten Bild wird die Zelle mit blauem Lich beleuchtet.
Hierdurch steigt zum einen die Löcherkonzentration und zum anderen die Einfangrate
für Löcher im Defektzustand. Die Folge daraus ist eine höhere Konzentration an freien
Ladungsträgern im Leitungsband [148].
• p + -Schicht
Das in Admittanzmessungen beobachtete spezifische Signal (N1) [150–153] wird einem Donator
an der CIGS/CdS Grenzfläche zugesprochen. Ein Pinnen des Fermi-Niveaus an dieser
Grenzfläche wird als Grund dafür angesehen, dass das N1-Signal beim Anlegen einer Spannung
seine Emissionsenergie nicht ändert [152].
Alternativ kann eine hoch p-dotierte Region (p + ) im CIGS-Absorber nahe der Grenzfläche zum
CdS, wegen der assoziierten Bandverbiegung, als Barriere für den Photostrom wirken [29, 138].
Während der Beleuchtung mit blauem Licht werden die im CdS erzeugten Löcher in der p + -
Schicht gefangen und dabei reduzieren diese die Ladungsträgerdichte in der Raumladungszone,
die Bandverbiegung und somit die Barriere für den Photostrom. Bei Reverse Bias Bedingungen
wird die p + -Schicht vergrößert. Dies führt zu einer Erhöhung der Barriere und einer Reduktion
des Füllfaktors.
• Amphotere Defekte
30 2 Grundlagen