Electronic structure and electron dynamics in semiconductor materials for new photovoltaic applications Für neuartige Photovoltaikkonzepte wie die Zwischenbandsolarzelle oder die Heiße Ladungsträger Solarzelle werden lange Lebensdauern für heiße photogenerierte Ladungsträgern benötigt. Dies würde es erlauben die zusätzliche Energie bezüglich der Bandkanten zu sammeln. Unter diesem Blickwinkel wurden die elektronische Struktur und die Elektronenrelaxation in Halbleitern untersucht mit Schwerpunkt auf Geometrie und Oberfläche der Materialien. Beides beeinflusst die elektronische Struktur und kann somit Auswirkungen auf die Elektron Phonon Wechselwirkung haben welche die Hauptursache für das Abkühlen der Ladungsträger in den meisten Materialien ist. Die Rolle der Geometrie wurde mittels zeitaufgelöster Zweiphotonen Photoemissionsspektroskopie (tr 2PPE) an Hand von CdSe Nanostrukturen analysiert; im Speziellen 0D Quantenpunkte und 2D Nanoplättchen. Für Quantenpunkte wird gezeigt dass Streuung über Volumenzustände nicht der dominante Energieverlustmechanismus ist. Stattdessen wird die Abkühlrate wesentlich durch die umgebenden Liganden und die Umhüllung bestimmt und es finden sich Hinweise auf Streumechanismen über Oberflächenzustände. An Nanoplättchen hingegen wird eine schnelle Relaxation beobachtet unabhängig von Dicke Liganden oder einer CdS Hülle. Die Energieverlustrate wird mit einem Modell für LO Phononstreuung in Quantentrögen beschrieben. Die Bedeutung der Oberflächen für die Relaxation von Elektronen wird exemplarisch an III V Halbleitern untersucht welche mit metallorganischer Gasphasenepitaxie präpariert wurden. Studien mit 2PPE an GaP(100) offenbaren mehrere Oberflächenzustände an zwei verschiedenen Oberflächenrekonstruktionen. Anhand der zugehörigen Energien konnten markante Merkmale in Reflexions Anisotropie Spektren erklärt werden. Tr 2PPE Messungen an InP(100) wurden durchgeführt um das Streuen von Elektronen zwischen 3D Volumenzuständen und einem bestimmen Oberflächenzustand (C2) zu untersuchen. Die Streuraten wurden bestimmt und das Abkühlen von Volumenelektronen wurde für den Fall mit und ohne C2 untersucht und verglichen. All diese Resultate zeigen schnelle Ladungsträgerrelaxation. Ein photovoltaisches Konzept wird präsentiert basierend auf Interssubbandübergängen welche eine schnelle Trennung heißer Ladungsträger implementiert um die kurzen Lebenszeiten zu kompensieren. Dieses Design wurde in Form einer Tandemsolarzelle realisiert in welcher ein InP pin Übergang sowie ein photovoltaischer Intersubbandabsorber aus InGaAs InAlAs InAs Quantentrögen kombiniert sind. Das prinzipielle Funktionieren dieses Konzepts kann experimentell bestätigt und die grundsätzlichen Charakteristiken mit einem Ersatzschaltbild beschrieben werden.