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Inhaltsangabe:Zusammenfassung: Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Herstellung und der elektrischen Charakterisierung farbstoffsensibilisierter Solarzellen (FSSZ), die zum einen mit dem flssigen Iodid/Triiodid-Redoxelektrolyt, zum anderen mit einem organischen Festkrperlochleiter arbeiten. Entlang des Weges eines am Frontkontakt injizierten Elektrons untersuche und modelliere ich vier verschiedene funktionale Prozesse an den Grenzschichten und in den einzelnen Medien. Dabei vergleiche ich teilweise die beiden FSSZ-Typen miteinander. Der Einfluss des Frontkontaktmaterials auf die Extraktion photogenerierter Elektronen bildet den ersten Schwerpunkt der Arbeit. Das effektive Banddiagramm der FSSZ im thermodynamischen Gleichgewicht zeigt, dass sich am Frontkontakt eine eingebaute Spannung aufbaut, die vom verwendeten Kontaktmaterial abhngt. Eine im Experiment vorgenommene Variation der Frontkontaktmaterialien in der FSSZ modifiziert aufgrund der unterschiedlichen Austrittsarbeiten die eingebaute Spannung. Die Gre der eingebauten Spannung am Frontkontakt wirkt sich wenig auf die Leerlaufspannung des Bauelements aus, sondern spiegelt sich vor allem in der Form der I/V-Kurven wider. Den zweiten Schwerpunkt dieser Arbeit bildet die Admittanzspektroskopie der FSSZ. Entsprechend der Theorie der klassischen Diffusionsadmittanz am pn-bergang bestimmt die Diffusion von Elektronen im Titandioxid die Admittanz der Elektrolyt-FSSZ. Im Falle der Festkrper-FSSZ zeigt die Analyse der Admittanzdaten negative Kapazittswerte, gleichbedeutend einer Induktivitt. Die Auswertung von I/V-Kennlinien der beiden verwendeten FSSZ-Typen zeigt, dass die Leerlaufspannung der Festkrper-FSSZ parallel zur Titandioxid-Schichtdicke d zunimmt. Die Elektrolyt-FSSZ verhlt sich kontrr dazu und damit im Sinne konventioneller Solarzellen normal. Um die besondere Abhngigkeit fr den Fall des organischen Lochleiters zu erklren, wird ein quantitatives Modell entwickelt. Einen weiteren Schwerpunkt dieser Arbeit bildet die Untersuchung und Modellierung des Ionentransports in der Elektrolyt-FSSZ. Mit Hilfe eines der realen Solarzelle hnlichen Bauelements, bei dem sich die porse Titandioxidstruktur direkt auf einer Platin-Frontelektrode befindet, werden die limitierenden Diffusionsstromdichten bestimmt. Parallel dazu wird ein detailliertes Modell erstellt, welches die seriell verknpften Diffusionsprozesse im porsen Medium und im Elektrolytvolumen bercksichtigt. Durch […]
