F4 Impedanzspektroskopie

Versuchsbetreuer F4

 

Labor Campus Golm
Raum 2.28.1.041

Die Impedanzspektroskopie misst den komplexen Wechselstromwiderstand (die Impedanz) elektrischer Schaltkreise und Bauteile über einen weiten Bereich von Frequenzen. Mit Hilfe der gemessenen Daten kann ein Ersatzschaltbild des untersuchen Objekts erstellt werden. In diesem Ersatzschaltbild werden Standardbauteile (vor allem Kondensatoren und ohmsche Widerstände) verwendet, um die intrinsischen Eigenschaften des untersuchten Objektes zu beschreiben. In diesem Experiment werden folgende Aspekte behandelt:

  • das Konzept von Impedanz und Admittanz
  • Messung von Impedanzspektren
  • Erstellen von Ersatzschaltbildern
  • Bestimmung von Dotierungskonzentration und Ladungsträger-Lebensdauern
  • Mechanismen der Ladungsträgerrekombination
  • effektive Drift- und Diffusionslängen von Ladungsträgern

 

Versuchsbetreuer F4

 

Labor Campus Golm
Raum 2.28.1.041

Experimentelle Aufgabenstellung:

  • Kalibrierung und Kompensation des verwendeten Vector Network Analyzers
  • Aufbau von elektrischen Schaltungen aus Kondensatoren und ohmschen Widerständen auf einem Steckbrett, Messung und Auswertung der zugehörigen Impedanzspektren
  • Das Impedanzspektrum einer Solarzelle wird aufgenommen und qualitativ mit vereinfachten Ersatzschaltbildern verglichen.
  • Strom-Spannungs- und Impedanzmessungen werden an einer Solarzelle unter verschiedenen Licht-Bestrahlungsstärken aufgenommen. Daraus werden das Lebensdauer-Mobilitäts-Produkt, Drift- und Diffusionslänge sowie das Produkt aus Mobilität und Ladungsträgerdichte bestimmt. Mögliche Rekombinationsmechanismen der Zelle werden anhand der aufgenommenen Daten diskutiert.