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te negative Spannung induziert wird. Hierbei ist die Zeitkonstante τ über Gleichung (3.28) mit
dem Diffusionskoeffizienten D=D 0 exp(-∆H m /kT) verknüpft.
τ = kTε rε 0
q 2 DN A
(3.28)
Ein weiteres Modell beschreibt das Einfangen und Freilassen von elektronischen Ladungsträgern
mit einer gestreckten Exponentialfunktion (siehe Gleichung (3.29)) [181, 182].
t
β
C = C 0 exp −
τ
(3.29)
Das Modell beruht, genau wie die Beschreibung mittels eines konstanten Phasenelements auf
dem Curie-von-Schweigler Gesetz, das eine Verteilung von Zeitkonstanten annimmt, die praktisch
in jedem nicht-idealen Bauteil vorhanden sind [175, 176]. Aus dem „universellen Gesetz“
für dielektrisches Verhalten [183] folgt ein Frequenzbereich, in dem der Real- und Imaginärteil
der Impedanz die gleiche Steigung besitzen.
Der frequenzunabhängigen dielektrische Verlust D wird über Gleichung (3.30) beschrieben.
D = − Re(Z)
Im(Z)
(3.30)
3.3 SCAPS
SCAPS (Solar cell CAPacitance Simulator) ist ein, von der Gruppe von Prof. Burgelmann aus
der Universität Gent erstelltes, Softwareprogramm um AC und DC Signale von CdTe- und CIGS-
Solarzellen zu simulieren [184]. Die verwendete Version ist „3.2.00“. Im Unterschied zu den
früheren Versionen wurde das Erstellen von gradierten Bandlücken [185] und das Definieren
von multivalenten Defekten [186], sowie metastabilen Defekten [187] implementiert.
Die verwendeten Parameter der in dieser Arbeit durchgeführten Simulation sind in Tabelle 3.1
aufgelistet. Das Programm wurde verwendet um Banddiagramme von den untersuchten Solarzellensystemen
zu erstellen und diese über die Simulation von IV, CV und Cf Messungen zu
validieren. Hierbei sind die thermischen Geschwindigkeiten und die Mobilitäten unabhängig
vom Ladungsträgertyp und von den betrachteten Materialien gewählt worden und betragen
1·10 7 cm/s bzw. 100 cm 2 /(Vs). Der Serien- und Parallelwiderstand der Solarzellen wurden aus
den C-f Messungen bestimmt und an entsprechender Stelle bei der Berechnung der einzelnen
Kenndaten in SCAPS berücksichtigt. Das Aluminiumdotierte ZnO wurde als idealer Frontkontakt
behandelt und deshalb nicht in der Simulation berücksichtigt. Die Schichtdicken entsprechen-
3.3 SCAPS 49