University of Bremen                                  Hybrid Materials Interfaces Group Fachbreich Produktionstechnik
 

Conrad Naber Endowed Chair
Hybrid Materials Interfaces
Grenzflächen in der Bio-Nano-Werkstofftechnik

 

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Materialwissenschaftliche Grundlagen der Photvoltaik

Dozenten: Prof. Lucio Colombi Ciacchi, Prof. Lutz Mädler

In dieser Vorlesung werden die physikalischen und materialwissenschaftlichen Mechanismem zur Erzeugung von Energie durch Photovoltaik-Zellen übermittelt. Nach einer Einführung in die Grundlagen der Quantenmechanik und der Festkörperphysik wird das photovoltaische Effekt ausgehend aus der elektronischen Bandstruktur von Halbleitern erklärt. Der Aufbau und die Funktion verschiedener Typen von PV-Zellen werden präsentiert. Lösungen zur ingenieurwissenschaftlichen Optimierung deren Wirkungsgrade werden erläutert.

Inhalt:

  1) Licht: Welle oder Teilchen?
  2) Grundlagen der Quantenmechanik
  3) Das freie Elektronengas
  4) Elektronische Bandstruktur von Festkörpern
  5) Eigenschaften von Halbleitern
  6) Bandübergänge im Kontext der Photovoltaik
  7) Wirkungsgrad einer Solarzelle
  8) Spektrale Generationsrate
  9) Grundlagen der Halbleiter-Technik, Diodengleichung
10) Modell der kristallinen Solarzelle
11) Stromfluss und Energiewandlungsgrad
12) Herstellung von Si-Solarzellen
13) Weitere Typen von Solarzellen

Termine: Freitag 08:15-10:00 Uhr, IW3 0330.