Download (8Mb) - tuprints

unterschiedlichen DC-Spannungen durchgeführt. Die DC-Spannung wurde jeweils von 0 V auf
-2 V in 0.5 V Schritten variiert. Die Stromrichtung sei wie folgt definiert: Wenn am Frontkontakt
ein negatives Potential anliegt und der Rückkontakt geerdet ist, ist dies die Vorwärtsrichtung.
Dementsprechend liegt bei der Rückwärtsrichtung ein positives Potential am Frontkontakt an.
Die erhaltenen Daten wurden zunächst mittels eines Kramers-Kronig Tests [194] auf nichtstationäres
Verhalten, starke Nichtlinearität und systematische Fehler durch das Messsystem
überprüft. Auf eine Beschreibung der Theorie zu dem Test wird hier verzichtet und auf die Literatur
verwiesen [194, 195].
Nach der Überprüfung der Daten wurden diese mit dem Fitprogram „LEVM“ für komplexe,
nichtlineare Daten mit Hilfe der Methode der kleinsten Quadrate an verschiedene Ersatzschaltbilder
angepasst. Um eine schlüssige Interpretation der erhaltenen Messwerte zu ermöglichen
ist die Wahl des Ersatzschaltbildes physikalisch sinnvoll zu wählen.
Die weiterführenden Messungen bei konstanter Frequenz müssen mit dem einfachen parallelen
Ersatzschaltbild (Rp und Cp) interpretiert werden. Diese Messungen sind die C-V und C-V-t
Messungen.
Bei den C-V Messungen wurde, mit einer konstanten Frequenz von 50 kHz, einer Wechselspannung
von 20 mV und einer konstanten Temperatur, die Gleichspannung von -1 V auf 0.4 V geändert.
Die erhaltenen Daten wurden mithilfe der Mott-Schottky-Auftragung ausgewertet und die
Dotierkonzentration der Raumladungszone bestimmt.
Mittels zeitabhängiger Impedanzmessungen (C-V-t) wird das transiente Verhalten der Solarzellen
charakterisiert. Hierzu wird ein alternierendes Spannungsprofil der Gleichspannung an
die Probe angelegt und zeitgleich die Impedanz gemessen. Die Spannungsschritte werden jeweils
5 min lang gehalten. Die genaue Reihenfolge der Spannungsschritte ist in der Auswertung
beschrieben. Die erhaltenen Transienten werden mittels verschiedener theoretischer Ansätze interpretiert
und ausgewertet.
Alle Impedanzmessungen wurden im dunklen mit definierter Probentemperatur durchgeführt.
Insgesamt wurden 25 Zellen mit CdS Puffer und 20 mit ZnO 1−x S x Puffer aus unterschiedlichen
Abscheidungsserien mittels Impedanzmessungen untersucht. Dabei haben alle Zellen mit dem
gleichen Puffermaterial reproduzierbare Ergebnisse gezeigt. Deshalb stammen die in Kapitel 6
besprochenen Ergebnisse beispielhaft von Zelle 10 der Probe 9108202, einer CIGS-Solarzelle mit
CBD-CdS Puffer und von Zelle 7 der Probe 9160756, einer CIGS-Solarzelle mit CBD-ZnO 0.4 S 0.6
Puffer.
56 4 Durchführung