Solarzellen und Photovoltaikanlagen. Grundlagen, Technologien und Materialien

Inhaltsverzeichnis

• Einleitung
• Ausgangssituation
• Ziele, Nichtziele, Zielgruppe
• Ziele
• Nichtziele
• Zielgruppe
• Bezugsrahmen
• Grundlagen
• Die Sonne als Energiequelle
• Die Sonne als Fusionsreaktor
• Verbreitung der Solarenergie
• Funktionsweise einer Solarzelle
• Halbleiter Grundlagen
• Aufbau der Solarzellen
• Dotierung und p/n -Übergang
• Eigenschaften einer Solarzelle
• Wirkungsgradvergleich
• Maximum-Power-Point (MPP)
• Lichtspektrum
• Air-Mass-Zahl (AMZ)
• Formeln
• Die Photovoltaikanlage
• Arten von PV-Anlagen
• Systemkomponenten
• Das Photovoltaikmodul
• Verkapselung
• Alternativen zur besseren Energieausbeute
• Aufständerung
• Verschattung
• Anschlusskonzepte
• Zelltechnologie
• Dünnschicht Technologie
• PVD (physical vapor deposition) Verfahren
• Sputterdeposition
• Prozessschritte bei Dünnschichtverfahren am Beispiel von CIS Zellen
• Dickschicht Technologie
• PV Materialien
• Silizium
• Herstellung

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Arbeit befasst sich mit den Grundlagen der solaren Energiegewinnung, verschiedenen Zelltechnologien und Halbleitermaterialien im Bereich der Photovoltaik. Ziel ist es, Vor- und Nachteile der beschriebenen Solarzellentypen durch Vergleiche und Analysen aufzuzeigen, sowie eine objektive Bewertung für ein reales Beispiel durchzuführen und eine Variante zu priorisieren.

• Grundlagen der solaren Energiegewinnung
• Funktionsprinzipien von Solarzellen
• Vergleich verschiedener Solarzellentypen
• Analyse von PV-Anlagen
• Bewertung von Solarzellentypen in einem realen Beispiel

Zusammenfassung der Kapitel

• Einleitung: Die Einleitung stellt die Ausgangssituation dar und definiert die Ziele, Nichtziele und die Zielgruppe der Arbeit. Darüber hinaus wird der Bezugsrahmen für die weitere Arbeit erläutert.
• Grundlagen: Dieses Kapitel beleuchtet die Sonne als Energiequelle und deren Funktionsweise als Fusionsreaktor. Die Verbreitung der Solarenergie wird ebenfalls betrachtet.
• Funktionsweise einer Solarzelle: Dieses Kapitel erklärt die Funktionsweise einer Solarzelle anhand von Halbleiter Grundlagen, dem Aufbau der Solarzelle, der Dotierung und des p/n -Übergangs. Es werden außerdem die Eigenschaften einer Solarzelle, der Wirkungsgradvergleich und der Maximum-Power-Point (MPP) behandelt.
• Die Photovoltaikanlage: Dieses Kapitel befasst sich mit verschiedenen Arten von PV-Anlagen, den Systemkomponenten, dem Photovoltaikmodul und den Alternativen zur besseren Energieausbeute. Auch Anschlusskonzepte werden beleuchtet.
• Zelltechnologie: Dieses Kapitel behandelt die Dünnschicht und Dickschicht Technologie, einschließlich der PVD (physical vapor deposition) Verfahren, der Sputterdeposition und den Prozessschritten bei Dünnschichtverfahren am Beispiel von CIS Zellen.
• PV Materialien: Dieses Kapitel konzentriert sich auf Silizium als PV Material und beschreibt dessen Herstellung.

Schlüsselwörter

Photovoltaik, Solarzelle, Solartechnik, Solarenergie, Energiegewinnung, Zelltechnologie, Halbleitermaterialien, Dünnschicht, Dickschicht, Silizium, CIS, PV-Anlage, Wirkungsgrad, Maximum-Power-Point (MPP), Air-Mass-Zahl (AMZ), PVD, Sputterdeposition, Herstellung, Analyse, Bewertung.