Technische Universität Ilmenau

Fudamentals of Technical Solar Energy Conversion - Modultafeln of TU Ilmenau

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module properties module number 200466 - common information
module number200466
departmentDepartment of Mathematics and Natural Sciences
ID of group2428 (Photovoltaics)
module leaderProf. Dr. Thomas Hannappel
languageDeutsch
term Wintersemester
previous knowledge and experience

Grundkenntnisse in Physik, Chemie und Thermodynamik

learning outcome

Die Studierenden haben aus Vorlesung und Übung einen Überblick 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 möglichen 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 and technical requirements for education and examination in case of online participation

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

literature / references

- Peter Würfel: 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
Details reference subject
module nameFudamentals of Technical Solar Energy Conversion
examination number2400818
credit points5
SWS5 (3 V, 2 Ü, 0 P)
on-campus program (h)56.25
self-study (h)93.75
obligationobligatory module
examoral examination performance, 45 minutes
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants