Vorlesung: 5.04.4063 Introduction to Photovoltaics - Details

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Allgemeine Informationen

Veranstaltungsname Vorlesung: 5.04.4063 Introduction to Photovoltaics
Untertitel
Veranstaltungsnummer 5.04.4063
Semester SoSe2019
Aktuelle Anzahl der Teilnehmenden 15
erwartete Teilnehmendenanzahl 30
Heimat-Einrichtung Institut für Physik
Veranstaltungstyp Vorlesung in der Kategorie Lehre
Erster Termin Dienstag, 02.04.2019 08:00 - 12:00, Ort: W03 1-154
Art/Form
Voraussetzungen Festkörper- und Halbleiterphysik
Lernorganisation VL / Ü: 2 SWS
Leistungsnachweis Exam or presentation or oral exam or homework or practical report
Lehrsprache deutsch und englisch
ECTS-Punkte 6

Räume und Zeiten

W03 1-154
Dienstag: 08:00 - 12:00, wöchentlich (14x)

Kommentar/Beschreibung

Auf Basis thermodynamischer und halbleiter/ festkörperphysikalischer Grundlagen sollen die Studierenden ein fundiertes Verständnis der photovoltaischen Energiewandlung sowie der elementaren Verlustprozesse in photovoltaischen Bauelementen erlangen und dabei ihre bisher erlangten Studienkenntnisse in den o.g. Disziplinen sicher anwenden. Aus diesem Wissen sollen die Studierenden wesentliche Randbedingungen zur Konzeption einer Solarzelle mit hohem Wirkungsgrad ableiten und qualitativ das Betriebsverhalten (Beleuchtungs- und Temperatureffekte) unter realen Bedingungen voraussagen können. Die Teilnehmer sollten darüber hinaus in der Lage sein, Anforderungen an die verwendeten Halbleitermaterialien (z.B. Dotierung, Tiefengradierung bestimmter Materialeigenschaften) und die internen Grenzflächen der Solarzelle physikalisch zu begründen. Neben grundlagenorientierten und materialwissenschaftlichen Kenntnissen zur Photovoltaik erwerben die Studierenden technisch geprägte Inhalte zum Funktionsprinzip und zur Konzeption von Photovoltaikmodulen sowie zur Systemtechnik photovoltaischer Anlagen.

Inhalte:
Festkörper- / halbleiterphysikalische Grundlagen, das solare Spektrum, Leistungsdichte, Absorption und Emission von Licht in Halbleitern, Generation und Rekombination, Gleichgewicht und Nichtgleichgewicht, Ladungstransport, Quasi-Fermi-Niveaus, Elektrostatik des pn-Übergangs, Majoritäten- und Minoritätenströme im pn-Übergang im Gleichgewicht und unter Beleuchtung, Sammeleffizienz, geometrische Auslegung des pn-Übergangs, Strom-Spannungs-Charakteristik, Halbleiter-Heterokontakte, pin-Strukturen, Strategien zur Optimierung der Solarzelleneffizienz, Technologieüberblick in der Photovoltaik

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