Šiame darbe nagrinėjamos galimybės patobulinti plačiajuostės dielektrinės spektroskopijos metodus naudojant skaitmeninius ir analitinius daugelio modų dielektrinės skvarbos skaičiavimo metodus, tiriami (1-x)(Na1/2 Bi1/2)TiO3 - xLa(Mg1/2 Ti1/2)O3 (NBT-LMT) keramikų grupės laidumo ypatumai. Nagrinėjama galimybė pritaikyti HFSS skaitmeninio modeliavimo programą dielektrinės spektroskopijos tikslams. Naudojant šią programinę įrangą, apskaičiuojama dielektrinė ir magnetinė skvarbos komplikuotiems mikrojuostelinės linijos ir dalinai užpildyto bangolaidžio matavimo grandinių atvejams. Pateikiami patobulinti kondensatoriaus koaksialinėje linijoje ir ribotų matmenų atviro galo koaksialinės linijos matematiniai modeliai. Šie modeliai patikrinami skaitmeniniu metodu. Naudojant daugiamodį kondensatoriaus modelį, atsižvelgus į magnetinio lauko pasiskirstymą koaksialinėje matavimo grandinėje, pasiūlomas būdas pamatuoti mažai bandinio magnetinei skvarbai, kai dielektrinė skvarba didelė (dešimtim ar šimtais kartų didesnė už magnetinę skvarbą). Atviro galo koaksialinei linijai siūloma keletas kalibravimo būdų, įrenginys bandiniui prispausti prie linijos. Bešvinė NBT-LMT keramika buvo tyrinėjama dielektrinės spektroskopijos metodais. Gauti rezultatai rodo, kad NBT-LMT keramikų grupėje elektriniam laidumui galioja Maerio-Neldelio taisyklė. / Šiame darbe nagrinėjamos galimybės patobulinti plačiajuostės dielektrinės spektroskopijos metodus naudojant skaitmeninius ir analitinius daugelio modų dielektrinės skvarbos skaičiavimo metodus, tiriami (1-x)(Na1/2 Bi1/2)TiO3 - xLa(Mg1/2 Ti1/2)O3 (NBT-LMT) keramikų grupės laidumo ypatumai. Nagrinėjama galimybė pritaikyti HFSS skaitmeninio modeliavimo programą dielektrinės spektroskopijos tikslams. Naudojant šią programinę įrangą, apskaičiuojama dielektrinė ir magnetinė skvarbos komplikuotiems mikrojuostelinės linijos ir dalinai užpildyto bangolaidžio matavimo grandinių atvejams. Pateikiami patobulinti kondensatoriaus koaksialinėje linijoje ir ribotų matmenų atviro galo koaksialinės linijos matematiniai modeliai. Šie modeliai patikrinami skaitmeniniu metodu. Naudojant daugiamodį kondensatoriaus modelį, atsižvelgus į magnetinio lauko pasiskirstymą koaksialinėje matavimo grandinėje, pasiūlomas būdas pamatuoti mažai bandinio magnetinei skvarbai, kai dielektrinė skvarba didelė (dešimtim ar šimtais kartų didesnė už magnetinę skvarbą). Atviro galo koaksialinei linijai siūloma keletas kalibravimo būdų, įrenginys bandiniui prispausti prie linijos. Bešvinė NBT-LMT keramika buvo tyrinėjama dielektrinės spektroskopijos metodais. Gauti rezultatai rodo, kad NBT-LMT keramikų grupėje elektriniam laidumui galioja Maerio-Neldelio taisyklė.

Šiame darbe nagrinėjamos galimybės patobulinti plačiajuostės dielektrinės spektroskopijos metodus naudojant skaitmeninius ir analitinius daugelio modų dielektrinės skvarbos skaičiavimo metodus, tiriami (1-x)(Na1/2 Bi1/2)TiO3 - xLa(Mg1/2 Ti1/2)O3 (NBT-LMT) keramikų grupės laidumo ypatumai. Nagrinėjama galimybė pritaikyti HFSS skaitmeninio modeliavimo programą dielektrinės spektroskopijos tikslams. Naudojant šią programinę įrangą, apskaičiuojama dielektrinė ir magnetinė skvarbos komplikuotiems mikrojuostelinės linijos ir dalinai užpildyto bangolaidžio matavimo grandinių atvejams. Pateikiami patobulinti kondensatoriaus koaksialinėje linijoje ir ribotų matmenų atviro galo koaksialinės linijos matematiniai modeliai. Šie modeliai patikrinami skaitmeniniu metodu. Naudojant daugiamodį kondensatoriaus modelį, atsižvelgus į magnetinio lauko pasiskirstymą koaksialinėje matavimo grandinėje, pasiūlomas būdas pamatuoti mažai bandinio magnetinei skvarbai, kai dielektrinė skvarba didelė (dešimtim ar šimtais kartų didesnė už magnetinę skvarbą). Atviro galo koaksialinei linijai siūloma keletas kalibravimo būdų, įrenginys bandiniui prispausti prie linijos. Bešvinė NBT-LMT keramika buvo tyrinėjama dielektrinės spektroskopijos metodais. Gauti rezultatai rodo, kad NBT-LMT keramikų grupėje elektriniam laidumui galioja Maerio-Neldelio taisyklė. / One of the basic problems in measurements of the electrical properties of materials is finding relations between measured electrical values and characteristics of the material, especially when the field distribution in the device under test with a sample inside is complex. Commercial electromagnetic simulation software was used in unconventional way to calculate materials' electrical properties. Because the software is not adopted for this task, built-in optimisation option was used. In this way dielectric and magnetic properties of materials in very complex shape were calculated. The method was tested by calculation of complex dielectric permittivity of Bi1.5ZnNb1.5O7-xF2 pyrochlore ceramics as well as by calculation of both complex dielectric permittivity and complex dielectric permeability of carbon-coated capsules of Ni embedded into polyurethane matrix from experimental results. Due to the fact that using numerical methods is time consuming, a mathematical model on mode matching approach of rectangular rod in a waveguide and a new model of multimode capacitor were developed. Models were checked by numerical methods. On a high frequency, when electric field in the sample is inhomogeneous, the magnetic field in the sample is much stronger than in the transmission line. Thus, the magnetic permeability of the sample will affect scattering parameters. Based on this circumstance, the method to measure small magnetic permeability using capacitor like in coaxial line when... [to full text]

Solarzellen aus organisch-anorganischen hybriden Perowskithalbleitern gelten als mögliche Schlüsseltechnologie zur Erzeugung günstiger und umweltfreundlicher elektrischer Energie und somit als Meilenstein für die Energiewende. Um die weltweit stetig wachsende Nachfrage an elektrischer Energie zu decken, bedarf es Solarzellentechnologien, welche gleichzeitig eine hohe Effizienz nahe dem Shockley-Queisser-Limit als auch eine hinreichend gute Stabilität aufweisen. Während die Effizienz von Solarzellen auf Basis von Perowskithalbleitern in dem letzten Jahrzehnt eine bemerkenswerte Entwicklung erfahren hat, lassen sich die wesentlichen physikalischen Mechanismen dieser Technologie noch nicht vollständig erklären. Die elektronisch-ionische Mischleitfähigkeit ist eine dieser Eigenschaften, welche die Effizienz und besonders die Stabilität der Perowskit-Solarzelle beeinflusst. Zentrales Thema dieser Arbeit ist daher die Untersuchung von mobilen ionischen Defekten und deren Einfluss auf Solarzellenparametern. Es wird gezeigt, dass die Migrationsraten ionischer Defekte in Perowskit breiten Verteilungen unterliegen. Durch die Anwendung eines neu entwickelten Regularisationsalgorithmus für inverse Laplace-Transformationen und verschiedener Messmoden für transiente Störstellenspektroskopie kann somit geklärt werden, warum sich berichtete ionische Defektparameter aus der Literatur für gleiche Defekte stark unterscheiden können. Dieses grundlegende Verständnis kann angewendet werden, um den Einfluss von kleinen stöchiometrischen Variationen auf die Defektlandschaft zu untersuchen und das Zusammenspiel zwischen elektronischen und ionischen Eigenschaften besser zu verstehen. Der Einsatz der Meyer-Neldel Regel ermöglicht ferner eine Kategorisierung ionischer Defekte in Perowskithalbleitern. Im letzten Teil dieser Arbeit wird gezeigt, dass elektrische und optische Methoden wie intensitätsmodulierte Spektroskopie geeignet sind, um Informationen über mobile Ionen in hybriden Perowskiten zu erhalten. Zusätzlich wird das elektronische Rekombinationsverhalten näher untersucht. / Solar cells made of organic–inorganic hybrid perovskite semiconductors are considered as a possible key technology for the conversion of cheap and environmentally friendly electrical energy and thus as a milestone for the turnaround in energy policy. In order to meet the steadily growing global demand for electrical energy, solar cell tech- nologies are required that are both highly efficient, i.e. close to the Shockley–Queisser limit, and sufficiently stable. While the efficiency of solar cells based on perovskite semi- conductors has undergone a remarkable development in the last decade, the essential physical mechanisms of this technology cannot yet be fully explained. The electronic- ionic mixed conductivity is one of these properties, which influences the efficiency and especially the stability of the perovskite solar cell. The central topic of this thesis is therefore the investigation of mobile ionic defects and their influence on solar cell parameters. It is shown that the migration rates of ionic defects in perovskites are attributed to wide distributions. By application of a newly developed regularisation algorithm for inverse Laplace transform and different measurement modes for deep-level transient spectroscopy, it can thus be clarified why reported ionic defect parameters from the literature for the same defects can differ significantly. This basic understanding can be used to study the influence of small stoichiometric variations on the defect landscape and to better understand the interaction between electronic and ionic properties. Us- ing the Meyer–Neldel rule also allows the characterisation of ionic defects in perovskite semiconductors. The last part of this thesis shows that electrical and optical methods such as intensity-modulated spectroscopy are suitable for obtaining information about mobile ions in hybrid perovskites. In addition, the electronic recombination behaviour is examined more closely.