De hedendaagse maatschappij wordt gekenmerkt door een alsmaar stijgend energieverbruik. Momenteel wordt de overgrote meerderheid van die energie nog steeds gewonnen uit fossiele brandstoffen. Dit leidt echter tot milieuvervuiling en bovendien is de voorraad hieraan beperkt. Fotovoltaïsche energieomzetting is een veelbelovende kandidaat om (een deel van) de wereldwijde energiebehoefte te voorzien op een milieuvriendelijke manier. De overgrote meerderheid van de zonnecellen werden en worden vervaardigd uit silicium. Er bestaan echter nog alternatieven, waaronder chalcopyriet zonnecellen. Deze zonnecellen hebben een enorm potentieel omdat ze een hoge efficiëntie combineren met een laag materiaalverbruik. De huidige kennis over deze zonnecellen en het materiaal waaruit ze vervaardigd worden is voorlopig nog beperkt. Vooral de fysica van de aanwezige defecten wordt nog niet volledig begrepen. Een belangrijk verschil met goed gedocumenteerde materiaalsystemen is het voorkomen van defecten met meer dan twee verschillende ladingstoestanden (multivalente defecten). Daarnaast komen er ook defecten voor waarvan de eigenschappen afhankelijk zijn van de voorgeschiedenis van de cel (metastabiele defecten). Beide verschijnselen werden in dit doctoraatswerk bestudeerd en de simulatie ervan met SCAPS (een numerieke simulator ontwikkeld in ELIS Ugent) werd mogelijk gemaakt. Daarnaast werd een bestaande meettechniek voor het bestuderen van defecten in halfgeleiders (admittantiespectroscopie) uitgebreid en verfijnd.