Jeweils in Sommersemestern
Solarzellen wandeln Sonnenlicht in elektrische Leistung um. Nach den Halbleitergrundlagen behandeln wir alle physikalischen Prozesse, die für die Funktion einer Solarzelle wichtig sind. Dabei gehen wir insbesondere ein auf die optischen Eigenschaften des Halbleiters, den Transport von Elektronen und Löchern, sowie die Rekombination von Ladungsträgern. Die Herstellung und experimentelle Charakterisierung von Solarzellen wie auch Möglichkeiten und Grenzen der Wirkungsgradverbesserung werden behandelt.
Als Ergänzung der Vorlesung (2 SWS) und zur Vertiefung des Stoffes bieten wir Übungen an (2 SWS). Die erfolgreiche Teilnahme an den Übungen wird durch einen Übungsschein bestätigt.
Vorkenntnisse: Grundlagen der Festkörperphysik
Hörerkreis: Studierende der Physik, der Elektrotechnik, der Materialwissenschaften und des Maschinenbaus ab dem 6. Semester.
Empfohlene Literatur:
- P. Würfel, Physik der Solarzellen, (Spektrum Akademischer Verlag, 2000)
- A. Goetzberger, B. Voß, J. Knobloch, Sonnenenergie: Photovoltaik (Teubner 1994)
Physiker und Ingenieure mit sehr guten Fachkenntnissen und hoher Kreativität müssen laufend bessere und billigere Solarzellen entwickeln, damit der ökologisch und ökonomisch sinnvolle globale Einsatz von Photovoltaik zur Stromerzeugung gelingen kann. In dem von der Leibniz Universität Hannover (LUH) und dem Institut für Solarenergieforschung (ISFH) erstmals angebotenen Blockpraktikum "Photovoltaik" haben Sie die Möglichkeit, praktische und theoretische Kenntnisse in der Photovoltaik zu erwerben.
Praktikumsinhalte: Grundkenntnisse der Solarzellentechnologie, Herstellen von Halbleiter-Teststrukturen und Si-Solarzellen mit industrienahen Geräten, Messen der Strom-Spannungskennlinien bei variabler Temperatur und verschiedenen Beleuchtungsstärken, Messen von Ladungsträger-Lebensdauern, Messen der spektral aufgelösten optischen Reflexion, Vergleich von Messungen und Modellrechnungen zur Bestimmung der Rekombinationsparameter. Zur Anmeldung wenden sich interessierte Studenten an P.P. Altermatt (p.altermatt@isfh.de).
Die Studierenden erwerben spezielle Kenntnisse über die physikalischen und technologischen Grundlagen der Nutzungsmöglichkeiten regenerativer Energieträger und können diese selber anwenden.
Einführung: Begrenztheit fossiler und nuklearer Energieträger, Treibhauseffekt, Klimawandel, Potential erneuerbarer Energien Thermodynamische Grundlagen: Innere Energie, Entropie, Zustandsgrößen, Gleichgewicht, Heizwert und Brennwert, Verbrennung, Kreisprozesse, Hauptsätze der Thermodynamik Indirekte Solarenergienutzung: Windenergie, Wasserkraft Direkte Solarenergienutzung: Sonnenspektrum, Solarthermie, Photovoltaik: fundamentale Wirkungsgradlimits, Solarzellenkonzepte, Module, Konzentratorsysteme Speicherung: Wärmespeicher, Speicherung elektrischer Energie: Akkumulatoren, Brennstoffzellen, Superkondensatoren
Vorkenntnisse: Modul "Einführung in die Physik I" und Modul "Einführung in die Physik II"
Hörerkreis: Bachelorstudiengang Physik (physikalisches Wahlmodul), Bachelorstudiengang Meteorologie (Math.-phys. Wahlmodul), Masterstudiengang Physik (Schwerpunktsmodul), Masterstudiengang Technische Physik (Schwerpunktsmodul Photonik)
Empfohlene Literatur:
- "Erneuerbare Energie: Alternative Energiekonzepte für die Zukunft", T. Bührke, R. Wengenmayr (Eds.), Wiley-VCH (2007)
Behandlung wichtiger Veröffentlichungen aus dem Bereich der Silizium-Photovoltaik. Dieses Seminar ist insbesondere für Diplomanden und Doktoranden der Abteilung Solarenergie zur Vertiefung des Fachwissens geeignet. Gäste sind willkommen und werden gebeten, sich bei Dr. P.P. Altermatt (p.altermatt@isfh.de) anzumelden.
Zu aktuellen Themen der Solarenergieforschung laden wir externe Referenten ein. Die Themen der Vorträge sowie die genauen Termine finden Sie hier unter "Veranstaltungen". Gäste sind stets willkommen.


