Ingenieurwissenschaften Energietechnik – Photovoltaik
Photovoltaik ist die tragende Säule der erneuerbaren Stromerzeugung. Diese Karten vermitteln dir die physikalischen Grundlagen, Technologien und Systemkomponenten, die du für Klausuren und spätere Projektplanung brauchst. Nach dem Lernen kennst du den Aufbau von Solarzellen, Verlusteffekte und die Dimensionierung von PV-Anlagen.
Lernziele
Was du in dieser Lektion lernst
- Was beschreibt der photoelektrische Effekt in Halbleitern?
- Welche Bandlücke hat Silizium bei Raumtemperatur?
- Welche drei Kenngrößen definieren die Strom-Spannungs-Kennlinie einer Solarzelle?
- Was besagt der Shockley-Queisser-Limes für Einkristall-Silizium?
Lerntipp
Zeichne das Bandmodell einer pn-Verbindung unter Beleuchtung selbst – so verinnerlichst du die Trennung von Elektronen und Löchern sowie die Entstehung der Photospannung.
Hinweis: Der Inhalt dieser Seite wurde mit einem KI-Modell erzeugt und nicht von Fachmenschen geprüft. Nutze die Karten als Lernhilfe und gleiche medizinische oder rechtliche Aussagen mit deinen Unterlagen ab.
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Häufige Fragen
Die wichtigsten Fragen zu Ingenieurwissenschaften Energietechnik – Photovoltaik
- Was beschreibt der photoelektrische Effekt in Halbleitern?
- Photonen heben Elektronen vom Valenz- ins Leitungsband, wobei Elektron-Loch-Paare entstehen, die durch das interne Feld der pn-Verbindung getrennt werden.
- Welche Bandlücke hat Silizium bei Raumtemperatur?
- Silizium besitzt eine indirekte Bandlücke von 1,12 eV, was Wellenlängen bis ca. 1100 nm für die Absorption nutzbar macht.
- Welche drei Kenngrößen definieren die Strom-Spannungs-Kennlinie einer Solarzelle?
- Kurzschlussstrom I_SC, Leerlaufspannung U_OC und der Maximum Power Point (MPP) mit maximaler Leistung P_MPP.
- Was besagt der Shockley-Queisser-Limes für Einkristall-Silizium?
- Der theoretische Wirkungsgradmaximum liegt bei ca. 33 % für eine Bandlücke von 1,34 eV unter AM1,5-Bestrahlung.
- Wodurch unterscheiden sich monokristalline von polykristallinen Siliziumzellen?
- Monokristalline Zellen bestehen aus einem Einkristall (höherer Wirkungsgrad ~22 %), polykristalline aus vielen Kristalliten (Wirkungsgrad ~18 %).
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