In der vorliegenden Arbeit wurden polykristalline und epitaktische CuGaSe2-Schichten für die elektrische Charakterisierung mit Hall-Effekt und Leitfähigkeitsmessungen und für die Verwendung in Mo/CuGaSe2/CdS/ZnO- Heterosolarzellen mittels PVD hergestellt. Die Prozeßführung zur Herstellung der polykristallinen Glas/CuGaSe2-Schichten und der epitaktischen (001)GaAs/CuGaSe2-Schichten wurde optimiert, und ihre strukturellen Eigenschaften mittels SEM, TEM, XRD und ECP charakterisiert. Die präparierten Mo/CuGaSe2/CdS/ZnO-Heterosolarzellen erreichen Wirkungsgrade bis zu 7.9%. Für die Diodeneigenschaften wichtige Größen Diffusionslänge der Minoritätsladungsträger, Raumladungszonenweite, Dotierung und Diffusionsspannung wurden mittels Quantenausbeutemessungen bestimmt. Die Solarzelleneigenschaften wurden mit einer modifizierten CdS-Pufferpräparation verbessert, wodurch die Dichte besetzter Grenzflächendefekte am Heteroübergang reduziert werden konnte. Durch Hall-Effekt und Leitfähigkeitsmessungen konnte erstmals für polykristalline Chalkopyrite ein Korngrenzenmodell erstellt werden, das die Limitierung des Ladungsträgertransport durch Potentialbarrieren an den Korngrenzen erklärt. Die dafür entscheidenden Werte, d.h. die Dichte der Grenzflächenzustände an den Korngrenzen, die Bandverbiegung durch dort lokalisierte Ladungen und die Dotierung im Volumen der Kristallite wurden ermittelt. Bezüglich des die Transporteigenschaften dominierenden Akzeptors wurde gezeigt, dass die thermische Aktivierungsenergie im verdünnten Grenzfall in allen präparierten Schichten identisch ist, jedoch mit steigender Defektkonzentration abnimmt. Die Defektdichte der unterschiedlich hergestellten Schichten variiert um mehrere Größenordnungen. Hiermit konnte ein direkter experimenteller Beweis erbracht werden, dass - wie für die untersuchten Schichten der Fall - auch ausschließlich durch Eigendefekte charakterisierte Halbleiter den Effekt der Selbstkompensation aufweisen.
In this work polycrystalline and epitaxial CuGaSe2 thin films were prepared by PVD for their electrical characterisation by means of Hall effect and conductivity measurements and for application in Mo/CuGaSe2/CdS/ZnO solar cells. The structural properties of the polycrystalline Glass/CuGaSe2 layers and the epitaxial (001)GaAs/CuGaSe2 films were studied by SEM, TEM, XRD and ECP. The Mo/CuGaSe2/CdS/ZnO solar cells reach efficiencies of 7.9%. For the diode characteristics important values like the diffusion length of the minority carriers, space-charge region width, doping concentration and built- in voltage were determined using quantum efficiency measurements. The solar cell characteristics were improved by modifying the CdS buffer preparation, whereby the density of occupied surface defects at the heterjunction could be reduced. By Hall effect and conductivity measurements a grain boundary model for polycrystalline chalcopyrites could be provided for the first time. Hereby it is shown that the charge carrier transport is limited by potential barriers at the grain boundaries. The density of charged defect states and the band bending at the grain boundaries, as well as the doping in the volume of the crystallites were quantified. Concerning the dominating acceptor in CuGaSe2 it is demonstrated that the corresponding thermal activation energy is identical in the infinite dillution limit, but decreases with rising defect concentration. The defect density of differently prepared layers varies by several orders of magnitude. Direct experimental evidence could be provided that semiconductors characterised exclusively by intrinsic defects exhibit the effect of the self compensation.