Technische Universität Ilmenau

Basics of technical solar energy conversion - Modultafeln of TU Ilmenau

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subject properties subject number 9145 - common information
subject number9145
departmentDepartment of Mathematics and Natural Sciences
ID of group2428 (Photovoltaics Group)
subject leaderProf. Dr. Thomas Hannappel
languageEnglisch/Deutsch (nach Präferenz)
term Wintersemester
previous knowledge and experience

Festkörper- bzw, Halbleiterphysik, Grundkenntnisse in Chemie und Thermodynamik

learning outcome

Die Studierenden haben einen Ueberblick ueber die Grundlagen der solaren Energiekonversion. Neben den Grundprinzipien der thermischen Solarenergienutzung kennen sie die elementaren Prozesse in einer Solarzelle bei und nach der photoinduzieren Anregung und haben ein detailliertes und kritisches Verständnis der wesentlichen Teilgebiete der Halbleiterphysik sowie von Aspekten ihrer Anwendung. Sie sind in der Lage, ihr Wissen auf konkrete Fragestellungen anzuwenden und insbesondere die theoretisch moeglichen Konversionseffizienzen der verschiedenen Konzepte zu berechnen und zu vergleichen.

 

content

- Beschreibung der Sonneneinstrahlung,Prinzip der thermischen Solarenergienutzung
- Prinzip der photovoltaischen Solarenergienutzung
- Klassifizierung von Solarzellen,
- grundlegenden Eigenschaften und Konzepte der elektronischen Zustände in Halbleitern,
- prinzipielle Rekombinationsmechanismen,
- Ladungsträgertransport in Halbleitern und Kontaktsystemen
- thermodynamische Betrachtung
- theoretische Limitierung der photovoltaischen Konversionseffizienz.
- Vergleich photovoltaischer und solarthermischer Konversionseffizienzen

media of instruction

PowerPoint-Presentationen mit Animationen (Beamer & Download), detaillierte Übungsanleitungen

literature / references

- Peter Würfels "Physik der Solarzellen", Heidelberg, Berlin: Spektrum, Akadem. Verlag
- Jenny Nelson: "The Physics of Solar Cells", Imperial College Press 2003
- Adolf Goetzberger, Volker Hoffmann: „Photovoltaic solar energy generation", Springer 2005
- Alexis de Vos: „Endoreversible thermodynamics of solar energy conversion", Oxford Science  Publications; Neue Auflage: „Thermodynamics of Solar Energy Conversion" (Feb/2008)

evaluation of teaching

Pflichtevaluation:

 

Freiwillige Evaluation:

 

Hospitation:

WS 2018/19

Details in major Master Regenerative Energietechnik 2011, Master Regenerative Energietechnik 2013, Master Regenerative Energietechnik 2016
subject nameBasics of technical solar energy conversion
examination number2400419
credit points5
on-campus program (h)56
self-study (h)94
Obligationobligatory
examoral examination performance, 45 minutes
details of the certificate
maximum number of participants