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Abstract:
Die hier vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Hysterese in JV-Kennlinien von
farbstoffsensibilisierten Solarzellen, auch Grätzel-Zellen. Hysterese bedeutet hier die
Differenz zwischen mit aufsteigenden und absteigenden Spannungen gemessenen Strömen. Die Hysterese ist besonders ausgeprägt an Zellen, bei denen Edelstahl-Metallnetze anstatt des üblichen FTO-Gläser als Substrat verwendet wurde. Dies wurde bereits vor Beginn dieser Arbeit in der Arbeitsgruppe von Dr. Frank Marlow am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung beobachtet und wird hier tiefergehend untersucht.
Zunächst wird die Abhängigkeit der Hysterese von den Zellparametern phänomenologisch erfasst. Dafür werden im sowohl Modifikationen an einzelnen Zellkomponenten, als auch an der Messmethodik vorgenommen. Die stärksten Effekte auf die Hysterese konnten bei
einer Verdickung der Sperrschicht bzw. der mpTiO2-Schicht beobachtet werden. Beide vergrößerten die Hysterese deutlich.
Eine Variation der Messgeschwindigkeit zeigt, dass die Hysterese im Bereich kleinerer Spannungen der Messgeschwindigkeit proportional ist. Die Hysterese ist im Bereich großer Spannungen dagegen weitgehend konstant. Diese Beobachtung legt die Interpretation nahe, dass kapazitive Effekte an der Grenzschicht für die Hysterese im Bereich kleiner Spannungen verantwortlich sind, sowie faradaysche Ströme für die Hysterese in größeren Spannungsbereichen.
