20106101
Vorlesung
WiSe 14/15: Analytik für die Photovoltaik (PV)
Klaus Lips
Zusätzl. Angaben / Voraussetzungen
Vorlesung wird bei Bedarf auf Englisch gehalten. Voraussetzung sind ein fundiertes Verständnis der Festkörperphysik, vorteilhaft sind Grundlagen der Halbleiterphysik und Spektroskopie bzw F-Praktikum
Kommentar
Ziel der Veranstaltung ist es Grundkenntnisse der Photovoltaik (PV) zu vermitteln und ein Verständnis der physikalischen Limitierungen bedingt durch die eingesetzten Materialien zu entwickeln. Zu jedem Themenkomplex der PV werden dann geeignete analytische Methoden vorgestellt und diskutiert, mit denen sich die physikalischen und chemischen Eigenschaften der eingesetzten Materialien bzw. der unterschiedlichen Zelltypen bestimmen lassen.
Inhalt
Inhalt
- A. Einführung in die Grundlagen der photovoltaischen Energiewandlung Sonne, physikalische Limitierungen, Materialien und Konzepte der PV, Physik der Bauelemente, Solarzellentypen (Wafer-basiert, Dünnschicht, Konzentratorsolarzellen)
- B. Analytik
- 1)Allgemeine Grundlagen der Spektroskopie Instrumentierung, Lock-in Detektion, Spektrometer, Quellen, Linienbreiten, Auflösungsvermögen, Empfindlichkeit , generelle Konzepte
- 2) Bauelementcharakterisierung Voc, Isc, FF, QE etc
- 3) Optische Charakterisierung UV-VIS, Photolumineszenz (PL), IR-Spektroskopie, Raman-Spektroskopie
- 4) Elektrische Charakterisierung Photoleitung, HALL, TOF, Kapazitätsspektroskopie (DLTS, CV), Elektroluminszenz
- 5) Struktur/Stöchometrie NMR (Kernspinresonanz), XRD, Röntgenfluoreszenz (XRF), RBS, AES, SEM, TEM, Neutronenstreuung
- 6) Oberflächen / Grenzflächen Photoelektronenspektroskopie (XPS, UPS, ARPES etc.), STM, AFM,
- 7) Defekte Elektronenspinresonanz (ESR), LBIC, EBIC, Thermographie
Literaturhinweise
- 1) Christiana Honsberg and Stuart Bowden http://www.pveducation.org/pvcdrom
- 2) Peter Würfel: "Physics of Solar Cells", Wiley-VCH 2005 bzw deutscher Titel: "Physik der Solarzellen"
- 3) Martin A. Green: "Solar cells : operating principles, technology and system applications", Kensington, N.S.W. : University of New South Wales, 1986
- 4) "Advanced Characteization Techniques for Thin Film Solar Cells" edited by D. Abou-Ras, T. Kirchartz, U. Rau, Wiley-VCH 2011
- 5) Hans Kuzmany: "Solid-State Spectroscopy" Springer Verlag 2009
- 6) Göpel/Ziegler: "Struktur der Materie: Grundlagen, Mikroskopie und Spektroskopie" Teubner 1994
32 Termine
Regelmäßige Termine der Lehrveranstaltung
Di, 14.10.2014 08:00 - 10:00
Di, 21.10.2014 08:00 - 10:00
Di, 28.10.2014 08:00 - 10:00
Di, 04.11.2014 08:00 - 10:00
Di, 11.11.2014 08:00 - 10:00
Di, 18.11.2014 08:00 - 10:00
Di, 25.11.2014 08:00 - 10:00
Di, 02.12.2014 08:00 - 10:00
Di, 09.12.2014 08:00 - 10:00
Di, 16.12.2014 08:00 - 10:00
Di, 06.01.2015 08:00 - 10:00
Di, 13.01.2015 08:00 - 10:00
Di, 20.01.2015 08:00 - 10:00
Di, 27.01.2015 08:00 - 10:00
Di, 03.02.2015 08:00 - 10:00
Di, 10.02.2015 08:00 - 10:00
Do, 16.10.2014 08:00 - 10:00
Do, 23.10.2014 08:00 - 10:00
Do, 30.10.2014 08:00 - 10:00
Do, 06.11.2014 08:00 - 10:00
Do, 13.11.2014 08:00 - 10:00
Do, 20.11.2014 08:00 - 10:00
Do, 27.11.2014 08:00 - 10:00
Do, 04.12.2014 08:00 - 10:00
Do, 11.12.2014 08:00 - 10:00
Do, 18.12.2014 08:00 - 10:00
Do, 08.01.2015 08:00 - 10:00
Do, 15.01.2015 08:00 - 10:00
Do, 22.01.2015 08:00 - 10:00
Do, 29.01.2015 08:00 - 10:00
Do, 05.02.2015 08:00 - 10:00
Do, 12.02.2015 08:00 - 10:00