Hybride Photovoltaik ist eine neue Technologie, die die Vorteile organischer und anorganischer Solarzellen vereinen soll. Die hier vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit der Frage nach den Ursachen für Unterschiede in der Performanz von hybriden und rein organischen Solarzellen. Dabei wurde lichtinduzierte Elektronen-Spin-Resonanzspektroskopie (l-ESR), sowie ladungsbasierte transiente Störstellenspektroskopie an Hybridschichten eingesetzt, um den Einfluss von organischen Stabilisatormolekülen auf Defekte der Nanopartikel zu untersuchen. Im zweiten Teil wird mittels l-ESR die Existenz von Ladungstransferzuständen in Hybrid-Schichten gezeigt. Im abschließenden Teil der Arbeit werden alternative Konzepte zur Verbesserung hybrider Solarzellen vorgestellt und erste Ergebnisse davon präsentiert. Zusammenfassend konnten verschiedene limitierende Faktoren in hybriden Solarzellen gefunden und charakterisiert werden, so dass diese in künftigen Systemen berücksichtigt werden können. <dt.>
Hybrid photovoltaics is a new technology which potentially combines the advantages of organic and inorganic solar cells. This dissertation handles the question of the origins for the relatively low performance of hybrid solar cells. For that, the first part of this work focuses on the investigation of defect states in hybrid films. Here, light induced electron spin resonance spectroscopy (l-ESR) as well as charge based deep level transient spectroscopy is used on hybrid films to characterize the influence of organic stabilizer molecules on surface defects of the nanoparticles. The second part shows the existence of charge transfer states in hybrid solar cells by l-ESR spectroscopy. The final part reports on the realization of alternate concepts to increase the power output of hybrid solar cells. By these investigations limiting factors in hybrid solar cells were found and characterized. In hybrid photovoltaic devices these findings may help to optimize their performance in future. <engl.>
In der vorliegenden Arbeit wurde ein Messverfahren angewandt, um die Umströmung einer Windenergieanlage (Rotordurchmesser 116 m, Nabenhöhe 102 m) mit kohärenten Doppler-Windlidar zu untersuchen. Es wurden zum ersten Mal Messungen an einer Windenergieanlage im Freifeld durchgeführt, die gleichzeitig vor und hinter einer Anlage bis zum Fernnachlauf Daten erfassen können. Durch zwei unterschiedliche Scanmuster ist es gelungen, insbesondere das Geschwindigkeitsdefizit im Nachlauf und das Mäandern zu untersuchen. Außerdem wurden Turbulenzanalysen (Turbulenzintensität, Leistungsdichtespektren, Integrale Längenskalen) durchgeführt, um den Einfluss einer Windenergieanlage auf die Grenzschicht zu untersuchen. Im Rahmen der Turbulenzanalysen wurden die Lidardaten mit Anemometerdaten verglichen. Des Weiteren konnte im Rahmen der vorliegenden Arbeit der Nachlaufdrall der verwendeten Windenergieanlage untersucht werden. Die Messungen wurden qualitativ mit Nachlaufmodellen verglichen. <dt.>
A measuring technique to investigate the wind flow around a wind turbine (rotor diameter 116 m, hub height 102 m) with a coherent Doppler wind lidar was developed. For the first time simultaneous measurements at a wind turbine in the field which can provide wind data upstream and downstream the rotor until the far wake were carried out. Two different scan patterns especially enabled the analysis of the wake deficit and the wake meandering. Furthermore analysis on turbulence intensity, power spectral density and integral length scales was successfully carried out in order to investigate the effects of a wind turbine on the boundary layer. Along with the turbulence analysis the lidar measurements were compared with anemometer data. Also the angular momentum of the wake of the wind turbine could be observed by the measurements. Additionally, the measurements were qualitatively compared with wake models. <engl.>
Im Rahmen dieser Arbeit erfolgte eine umfassende Untersuchung des Einflusses herstellungsbedingter Unterschiede auf die elektrischen und optischen Eigenschaften organischer BHJ-Solarzellen. Die Ergebnisse der elektrischen und optischen Charakterisierung wurden mit den kraftmikroskopischen Analysen der Halbleiterschichten verglichen und auf mögliche Zusammenhänge untersucht. Die Untersuchungen erfolgten an organischen Halbleitermischschichten, hergestellt auf Basis des Polymer-Fulleren-Gemisches P3HT und PCBM. Neben der Variation der verwendeten Materialien (u.a. unterschiedliche Dotierungen und Molekulargewichte des Polymers) wurden Unterschiede in den Solarzellen durch die Wahl des verwendeten Lösungsmittels, der Wärmebehandlung im Anschluss an die Herstellung sowie des Mischungsverhältnisses der einzelnen Komponenten betrachtet. Die kraftmikroskopische Analysen der auf unterschiedliche Weise prozessierten Solarzellen erfolgten mittels der Rasterkraftmikroskopie im nc-Modus mit zeitgleicher Ermittlung der Kontaktpotenziale durch die KPFM-Methode. <dt.>
The aim of this study was to investigate the influence of different preparation procedures on the electrical and optical properties of organic solar cells. These results of the electrical and optical characterization were compared to the results of the force-microscopic analysis. The influence of different material compositions (i.e. different doping and molecular weight of the polymer), solvents, post-treatments, and mixing ratios on organic solar cells, based on solvent-processable polymer-fullerene-mixtures of P3HT and PCBM, was analyzed. Atomic force microscope measurements were conducted in non-contact mode together with simultaneous determination of the contact-potential-difference by means of the KPFM-method. Applying this method, information about topological features as well as the material distribution at the surface of the blends were obtained. <engl.>
In dieser Arbeit werden verschiedene akustische und elektrophysiologische Methoden zur audiologischen Diagnostik untersucht. Die verwendeten Methoden beziehen höhere Stufen der auditorischen Verarbeitung mit ein und erlauben daher Aussagen über den Zustand des Gehörs bis zu einer neuronalen Ebene. Es wurde gezeigt, dass eine alternative Methode zur Messung des Stapediusreflexes in Verbindung mit einer neuen, robusten Auswertemethodik eine signifikante Reduzierung des notwendigen Stimuluspegels bei gleichzeitig erhöhter Detektionsrate erlaubt. Die gleiche Methode wurde verwendet um eine Beziehung zwischen der gemessenen Reflexschwelle und dem Kompressionsverlust als Folge einer sensorineuralen Schädigung herzustellen. Dieses Ergebnis erlaubt die Verwendung der Methode zur objektiven Abschätzung der breitband Ruhehörschwelle. Eine weitere Methode stellt eine Verbindung zwischen objektiven Messungen von Amplitudenmodulations-Folgepotentialen (Amplitude modulation following responses, AMFR) mit Unterschieden in der Modulationstiefen-wahrnehmung von Patienten mit cochleärer Schädigung her. <dt.>
In this thesis different acoustical and electrophysiological approaches for the objective audiological diagnostic are investigated. The utilized methods involve higher stages of the audiometric pathway and therefore allow the assessment of the state of hearing up to neural levels. It was shown that a different method to measure the acoustic reflex elicitation in conjunction with a new robust detection algorithm allows a significantly reduced stimulus level and higher detection rates compared to the established method. The same method was used to correlate reflex thresholds with the loss of cochlear compression that results from sensorineural hearing loss thus offering an objective method to estimate the broadband hearing threshold. Yet another method connects objective measurements of amplitude modulation following responses (AMFR) with differences in modulation depths perception due to cochlear damage. <engl.>
Im Rahmen dieser Arbeit erfolgte eine umfassende Untersuchung des Einflusses herstellungsbedingter Unterschiede auf die elektrischen und optischen Eigenschaften organischer BHJ-Solarzellen. Die Ergebnisse der elektrischen und optischen Charakterisierung wurden mit den kraftmikroskopischen Analysen der Halbleiterschichten verglichen und auf mögliche Zusammenhänge untersucht. Die Untersuchungen erfolgten an organischen Halbleitermischschichten, hergestellt auf Basis des Polymer-Fulleren-Gemisches P3HT und PCBM. Neben der Variation der verwendeten Materialien (u.a. unterschiedliche Dotierungen und Molekulargewichte des Polymers) wurden Unterschiede in den Solarzellen durch die Wahl des verwendeten Lösungsmittels, der Wärmebehandlung im Anschluss an die Herstellung sowie des Mischungsverhältnisses der einzelnen Komponenten betrachtet. Die kraftmikroskopische Analysen der auf unterschiedliche Weise prozessierten Solarzellen erfolgten mittels der Rasterkraftmikroskopie im nc-Modus mit zeitgleicher Ermittlung der Kontaktpotenziale durch die KPFM-Methode. <dt.>