Physik von Siliziumsolarzellen Das Universitätsnetzwerk

Beschreibung

Das erste MOOC „Photovoltaik-Solarenergie“ ist eine allgemeine Darstellung der Solar-Photovoltaik-Technologien im globalen energetischen Kontext ohne ausführliche Details. Insbesondere ist die Beschreibung des Solarzellenbetriebs auf den Idealfall beschränkt
Im Gegensatz dazu ermöglicht dieses zweite MOOC ein tiefes Verständnis der Eigenschaften von Solarzellen auf Basis kristalliner Halbleiter. Es besteht aus einer allgemeinen Darstellung der Physik der Photovoltaik-Geräte mit besonderem Schwerpunkt auf der Siliziumtechnologie, die derzeit einen Marktanteil von mehr als 90% darstellt. Photovoltaikanwendungen von III-V-Halbleitern werden ebenfalls erwähnt.
Grundsätzlich kann eine Solarzelle als Halbleiterbauelement (eine Diode) betrachtet werden, die dem Sonnenlicht ausgesetzt ist. Es wird eine Einführung in die Halbleiterphysik gegeben, gefolgt von den Elektronentransportphänomenen in einer Diodenvorrichtung. Anschließend wird eine detaillierte Beschreibung des Solarzellenbetriebs einschließlich der Einschränkungen der Umwandlungseffizienz bereitgestellt. Eine Beschreibung des Sonnenspektrums und der optischen Eigenschaften der Zellen wird ebenfalls vorgestellt. Schließlich wird die kristalline Siliziumtechnologie vom Kristallwachstum bis zur Herstellung von Heteroübergängen beschrieben, bei denen kristalline und amorphe Materialien kombiniert werden.