Verfügbarkeit: Sonnenenergie: Photovoltaik

Sonnenenergie: Photovoltaik: Physik und Technologie der Solarzelle ; mit 2 Tabellen

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser:	Goetzberger, Adolf 1928-2023 (VerfasserIn), Voß, Bernhard (VerfasserIn), Knobloch, Joachim (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Stuttgart Teubner 1997
Ausgabe:	2., überarb. und erw. Aufl.
Schriftenreihe:	Teubner-Studienbücher : Physik
Schlagworte:	Sonnenenergie Silicium Polykristall Solarzelle Solartechnik Wärmetechnik Fotovoltaik
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	Literaturangaben
Beschreibung:	261 S. graph. Darst.
ISBN:	3519132141

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adam_text	INHALT 1 PHOTOVOLTAIK . 13 1.1 PRINZIP DER PHOTOVOLTAIK . 13 1.2 GESCHICHTE DER PHOTOVOLTAIK . 13 1.3 BEDEUTUNG DER PHOTOVOLTAIK . 15 2 SONNENENERGIE . 17 2.1 STRAHLUNGSQUELLE SONNE . 17 2.2 NORMIERTE STRAHLUNG . 18 3 GRUNDLAGEN DER PHOTOVOLTAIK . 20 3.1 KRISTALLSTRUKTUR UND BAENDERMODELL VON HALBLEITERN . 20 3.1.1 BAENDERMODELL VIERWERTIGER HALBLEITER . 21 3.1.2 ELEKTRONEN UND LOECHER IM HALBLEITER . 25 3.1.3 ENERGIEZUSTAENDE, FERMI - NIVEAU . 26 3.1.4 ZUSTANDSDICHTE DER ELEKTRONEN UND LOECHER . 28 3.1.5 THERMISCHER GLEICHGEWICHTSZUSTAND . 32 3.2 LEITUNGSMECHANISMEN IN HALBLEITERN . 33 3.2.1 EIGENLEITUNG, FELDSTROM UND BEWEGLICHKEIT . 33 3.2.2 STOERSTELLENLEITUNG . 36 3.2.3 DIFFUSIONSSTROM, DIFFUSIONSKONSTANTE . 40 3.3 ERZEUGUNG VON LADUNGSTRAEGERN DURCH ABSORPTION VON LICHT . 42 3.3.1 ABSORPTION IN HALBLEITERN . 43 3.3.1.1 ABSORPTION IN DIREKTEN HALBLEITERN . 44 3.3.1.2 ABSORPTION IN INDIREKTEN HALBLEITERN . 46 3.4 REKOMBINATION, TRAEGERLEBENSDAUER . 48 3.4.1 STRAHLENDE REKOMBINATION . 48 3.4.2 AUGER-REKOMBINATION . 49 3.4.3 STOERSTELLENREKOMBINATION . 51 3.4.4 REKOMBINATION DURCH DOTIERUNG . 56 3.5 GRUNDGLEICHUNGEN DER HALBLEITER-BAUELEMENTE-PHYSIK . 58 3.5.1 GLEICHUNGEN FUER DIE STROMDICHTEN . 58 3.5.2 POISSON ' SCHE GLEICHUNG . 58 3.5.3 KONTINUITAETSGLEICHUNG . 59 8 INHALT 4 P-N-UEBERGANG . 63 4.1 GRUNDGLEICHUNGEN . 63 4.2 RAUMLADUNGSZONE . 63 4.2.1 POTENTIALDIFFERENZ . 65 4.2.2 ELEKTRISCHES FELD UND ELEKTRISCHES POTENTIAL . 68 4.2.3 RAUMLADUNGSZONENWEITE UND KAPAZITAET . 71 4.3 BELASTETER P-N-UEBERGANG . 72 4.3.1 P-N-UEBERGANG BEI GERINGER REKOMBINATION UND SCHWACHER INJEKTION . 74 4.3.2 DURCHLASSCHARAKTERISTIK UND SAETTIGUNGSSTROEME . 74 5 PHYSIK DER SOLARZELLE . 79 5.1 DER BELEUCHTETE INFINITE P-N-UEBERGANG . 79 5.1.1 STROM-SPANNUNGS-CHARAKTERISTIK EINER INFINITEN SOLARZELLE . 80 5.1.1.1 KURZSCHLUSSSTROM . 81 5.1.1.2 LEERLAUFSPANNUNG . 81 5.1.1.3 FUELLFAKTOR . 83 5.1.1.4 WIRKUNGSGRAD . 83 5.2 REALE SOLARZELLE . 84 5.2.1 PHOTOSTROEME EINER REALEN SOLARZELLE . 85 5.2.1.1 PHOTOSTROM AUS DER BASIS . 86 5.2.1.2 PHOTOSTROM AUS DEM EMITTER . 87 5.2.1.3 PHOTOSTROM AUS DER RAUMLADUNGSZONE . 88 5.2.2 SAETTIGUNGSSTROEME EINER REALEN SOLARZELLE . 88 5.2.2.1 SAETTIGUNGSSTROM AUS DER BASIS . 89 5.2.2.2 SAETTIGUNGSSTROM AUS DEM EMITTER . 90 5.2.3 OHMSCHE WIDERSTAENDE IN REALEN SOLARZELLEN . 91 5.2.3.1 PARALLELWIDERSTAND (R P ) . 92 5.2.3.2 SERIENWIDERSTAND (R S ) . 92 5.2.4 ZWEIDIODENMODELL . 92 5.2.4.1 ERSATZSCHALTBILD EINER REALEN SOLARZELLE . 94 5.2.4.1 EINFLUSS DER OHM ' SCHEN WIDERSTAENDE . 97 6 SOLARZELLEN HOHER WIRKUNGSGRADE . 100 6.1 BEDEUTUNG DES HOHEN WIRKUNGSGRADES . 100 6.2 ELEKTRISCHE VERLUSTE . 104 6.2.1 VERLUSTE DURCH REKOMBINATION . 104 INHALT 9 6.2.1.1 REKOMBINATIONSVERLUSTE IN DER BASIS . 104 6.2.1.2 PHOTOSTROM UND SAETTIGUNGSSTROM AUS DEM EMITTERLLO 6.2.1.3 EINFLUSS DER BASISDOTIERUNG . 115 6.2.1.4 REKOMBINATION IN DER RAUMLADUNGSZONE . 116 6.2.2 OHM ' SCHE VERLUSTE . 117 6.2.2.1 KONTAKTWIDERSTAND METALL-HALBLEITER . 118 6.2.2.2 OHMSCHE VERLUSTE IM HALBLEITER . 126 6.2.2.3 OHMSCHE VERLUSTE IN DEN METALLKONTAKTEN . . . 129 6.3 OPTISCHE VERLUSTE . 130 6.3.1 ANTIREFLEXVERFAHREN . 130 6.3.1.1 ANTIREFLEXION MITTELS DUENNER SCHICHTEN . 131 6.3.1.2 TEXTURIERUNG . 134 6.3.2 DURCHSTRAHLUNGSVERLUSTE . 136 6.3.3 ABSCHATTUNGSVERLUSTE DURCH KONTAKTFINGER . 137 6.4 STRUKTUR EINER HOCHEFFIZIENTEN SOLARZELLE . 138 6.5. HERSTELLPROZESSE FUER HOCHEFFIZIENTE SILIZIUM - SOLARZELLEN . 140 6.5.1 PROZESSFOLGE FUER HOECHSTE WIRKUNGSGRADE . 141 6.5.2 VEREINFACHTER HERSTELLPROZESS . 144 7 TECHNOLOGIE DER SI - SOLARZELLEN . 149 7.1 TECHNOLOGIE ZUR HERSTELLUNG VON SILIZIUM . 149 7.1.1 GRUNDMATERIAL . 149 7.1.2 REFRAKTIONIERUNGSVERFAHREN . 151 7.1.3 HERSTELLUNG VON POLYKRISTALLINEM SI-MATERIAL . 151 7.1.4 KRISTALLZIEHVERFAHREN . 152 7.1.4.1 CZOCHRALSKI (CZ) - VERFAHREN . 153 7.1.4.2 ZONENZIEHVERFAHREN . 154 7.1.5 HERSTELLUNG VON SILIZIUM-SCHEIBEN . 155 7.1.6 POLYKRISTALLINES SILIZIUM-MATERIAL . 156 7.1.7 FOLIENMATERIALIEN . 158 7.1.7.1 EFG-VERFAHREN . 158 7.1.7.2 SSP-VERFAHREN . 159 7.2 TECHNOLOGIEN FUER SI - SOLARZELLEN . 160 7.2.1 TECHNOLOGIEN FUER P-N-UEBERGAENGE . 161 7.2.1.1 DIFFUSIONSTECHNOLOGIE, THEORIE DER DIFFUSION . 161 7.2.1.2 DIFFUSIONSTECHNOLOGIE . 166 7.2.2 OXIDATIONSTECHNOLOGIE . 170 10 INHALT 7.2.3 HILFSTECHNOLOGIEN . 172 7.2.3.1 AETZ-UND REINIGUNGSTECHNIKEN . 173 7.2.3.2 PHOTOLITHOGRAPHIE . 174 7.2.4 METALLISIERUNG VON SOLARZELLEN . 174 7.2.4.1 STRUKTURIERUNG DES FINGER-GITTERS . 175 7.2.4.2 HOCHVAKUUM-AUFDAMPFTECHNOLOGIE . 176 7.2.4.3 DICKFILMTECHNOLOGIE . 177 7.2.5 ANTIREFLEXTECHNOLOGIEN . 178 7.2.5.1 AUFBRINGEN VON ANTIREFLEXSCHICHTEN . 178 7.2.5.2 HERSTELLUNG VON TEXTURIERTEN SILIZIUMOBERFLAECHEN 178 8 AUSGEWAEHLTE SOLARZELLENTYPEN . 183 8.1 SOLARZELLEN AUS KRISTALLINEM SILIZIUM . 183 8.1.1 KONZENTRATORZELLEN . 183 8.1.2 BIFACIAL - SOLARZELLE . 186 8.1.3 "BURIED - CONTACT" - SOLARZELLE . 187 8.1.4 MIS-SOLARZELLE . 188 8.1.5 SOLARZELLEN AUS POLYKRISTALLINEM SILIZIUM . 189 8.1.6 DUENNSCHICHTZELLEN AUS KRISTALLINEM SILIZIUM . 192 8.1.6.1 VORTEILE UND ANFORDERUNGEN . 192 8.1.6.2 ZUSAMMENHAENGE ZWISCHEN DEN ELEKTRISCHEN UND DEN ZELLENPARAMETEM . 193 8.1.6.3 HERSTELLTECHNOLOGIEN FUER SI - DUENNSCHICHT SOLARZELLEN . 198 8.1.7 MEHRSCHICHTSOLARZELLEN AUS SILIZIUM . 200 8.2 DUENNSCHICHT - SOLARZELLEN . 203 8.2.1 SOLARZELLEN AUS AMORPHEM SILIZIUM . 204 8.2.2 SOLARZELLEN AUS GALLIUM-ARSENID . 208 8.2.3 SOLARZELLEN AUS CADMIUM-TELLURID . 213 8.2.4 SOLARZELLEN AUS KUPFER-INDIUM-DISELENID . 213 8.3 TANDEM-SOLARZELLEN . 215 8.4 FARBSTOFFSENSIBILISIERTE SOLARZELLE . 216 9 ANALYTIK UND MESSTECHNIK . 225 9.1 STROM - SPANNUNGS - CHARAKTERISTIK . 225 9.1.1 MESSUNG DER HELLKENNLINIE . 226 9.1.2 MESSUNG DER DUNKELSTROMKENNLINIE . 227 INHALT 11 9.1.2.1 ABHAENGIGKEIT DES WIRKUNGSGRADES VON DER EINSTRAHLUNG . 229 9.1.2.2 ABHAENGIGKEIT DES WIRKUNGSGRADES VON DER TEMPERATUR . 230 9.2 SPEKTRALE EMPFINDLICHKEIT EINER SOLARZELLE . 232 9.2.1 SPEKTRALE EMPFINDLICHKEIT EINER VORDERSEITIG BELEUCHTETEN SOLARZELLE . 232 9.2.2 SPEKTRALE EMPFINDLICHKEIT EINER RUECKSEITIG BELEUCHTETEN SOLARZELLE . 234 9.3 PCVD-VERFAHREN . 236 9.4 PCD-METHODE . 238 9.4.1 BESTIMMUNG DES EMITTERSAETTIGUNGSSTROMES . 239 9.4.2 BESTIMMUNG DER OBERFLAECHENREKOMBINATIONSGESCHWINDIGKEIT 241 9.5 MIKROWELLENDETEKTIERTES PHOTOLEITFAEHIGKEITSABKLINGEN . 241 9.6 MODULIERTE LADUNGSTRAEGER-ABSORPTION . 244 9.7 KURZSCHLUSSSTROM-TOPOGRAPHIE (LBIC) . 249 9.8 DLTS-VERFAHREN . 251 ANHANG A, LISTE DER SYMBOLE . 254 ANHANG B, PHYSIKAL. 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