Mertens, Verena (2006) Capacitance spectroscopy on copper indium diselenide based solar cells. PhD, Universität Oldenburg.

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Abstract

The influence of gallium on the electronically active defects in copper indium diselenide based solar cells is examined. The aim is to clarify whether any detrimental deep levels are responsible for the only sublinear increase in open circuit voltage with increasing band gap for devices with molar gallium to gallium plus indium ratio (GGI) larger than 0.3. A series of samples with different GGI is investigated using deep level transient and admittance spectroscopy (DLTS and AS). For the solar cells with mixed absorber composition (0 < GGI<1) in principle the same defect spectra were found. So the bulk defects are not responsible for the 'break down' in open circuit voltage. Furthermore, for the defect signal known as N1 or ? in literature, some remarkable properties are revealed in DLTS measurements. Depending on the respective measurements conditions like the level of reverse bias voltage, height or length of the voltage pulse, either a minority carrier or a majority carrier defect signal is detected, or even a combination of both. The experimental findings cannot be explained by the overlap of two independent trap signals. Two other possible mechanisms are discussed.

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Der Einfluss von Gallium auf die Defekte in Kupferindiumdiselenid basierten Solarzellen wird untersucht. Es sollte festgestellt werden, ob tiefe Störstellen für den nur sublinearen Anstieg der Leerlaufspannung mit zunehmender Bandlückenenergie für Bauelemente mit molarem Gallium zu Gallium plus Indium Verhältnis (GGI) größer als 0.3 verantwortlich sind. Dazu wurden Proben mit unterschiedlichem GGI mittels Deep Level Transient Spectroscopy und Admittanzspektroskopie (DLTS und AS) untersucht. Für die Solarzellen mit gemischten Absorberkompositionen (0 < GGI < 1) werden prinzipiell dieselben Defektspektren gefunden. Es kann also kein grundsätzlicher Einfluss der Volumendefekte auf den 'Einbruch' der Leerlaufspannung festgestellt werden. Des weiteren wurden mittels DLTS einige bemerkenswerte Eigenschaften des in der Literatur als N1 oder ß bekannten Defektsignals gefunden. Abhängig von Messparametern wie Rückwärtsspannung, Höhe oder Länge des Spannungspulses wird entweder ein Minoritäten- oder Majoritätensignal oder aber eine Kombination aus beiden Signalen detektiert. Die experimentellen Befunde lassen sich nicht durch zwei unabhängige Defekte erklären. Es werden zwei mögliche Erklärungsmodelle diskutiert.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	[Keine Schlagwörter von Autor/in vergeben.]
Controlled Keywords:	Gallium, Kupferindiumdiselenid
Subjects:	Science and mathematics > Physics
Divisions:	Faculty of Mathematics and Science
Date Deposited:	17 Jan 2013 14:13
Last Modified:	08 Jul 2013 13:02
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/88
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-1180
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