13442 - Solare Energetik Modulübersicht

Modulnummer: 13442 - Modul nicht mehr im Angebot ab WS 2018/19
Modultitel:Solare Energetik
  Solar Energy Conversion
Einrichtung: Fakultät 1 - MINT - Mathematik, Informatik, Physik, Elektro- und Informationstechnik
Verantwortlich:
  • Prof. Dr. rer. nat. habil. Schmeißer, Dieter
Lehr- und Prüfungssprache:Deutsch
Dauer:1 Semester
Angebotsturnus: jedes Wintersemester
Leistungspunkte: 4
Lernziele:Die Studierenden beherrschen die Grundlagen von Energieumwandlungsprozessen in Solarzellen und photoelektrochemischen Reaktoren hinsichtlich theoretischer und anwendungsorientierter Aspekte. Am Beispiel der Thematik des Moduls werden die Methoden des Erkenntnisgewinns, die praktische Verwertbarkeit physikalischer Erkenntnisse, sowie die Vernetzung einzelner Erkenntnisse vermittelt. Darüberhinaus werden bei den Studierenden Sozialkompetenzen wie Kooperationsfähigkeit, sowie weitere individuelle Kompetenzen wie Sorgfalt, Ausdauer, Neugierde, Eigeninitiative, etc. gefördert.
Inhalte:Physik der Halbleiter- Grundzüge über die Halbleitergrenzflächen
  • lichtinduzierte energieumwandelnde Prozesse
  • physikalische Beschreibung der Halbleiter
  • Rekombinationsprozesse; Oberflächenzustände
  • gleichrichtende Kontakte
  • Anderson-Modell; Abweichungen vom Ideal
  • Photovoltaische Eigenschaften der gleichrichtenden Kontakte
  • das Gärtner-Modell
  • Wirkungsgrad photovoltaischer Systeme
Solarzellen auf Silicium-Basis p-n–Übergänge
  •  Schottky-, MIS- und SIS-Solarzellen
Halbleiter-Elektrolyt-Grenzflächen
  • die Helmholtz-Schicht an Metall- und Halbleitergrenzflächen
  • Elektronenenergieverteilung in Elektrolyten: das Gerischer-Modell
  • Elektronenübergänge an Halbleiter-Elektrolyt-Grenzflächen
  • Elektrodenreaktionen – Butler-Volmer-Gleichung
  • Photoinduzierte Reaktionen
  • die Photoelektrochemische Zelle
Ausgewählte Systeme
  • Tandem-Solarzellen
  • Sensibilisierungssolarzellen
  • Organische Solarzellen
  • Solare Brennstoffzellen
  • Wasserstoffzellen
  • Mimetische Systeme: Photosynthese
Empfohlene Voraussetzungen:Grundkenntnisse der Physik und der Physikalischen Chemie
Zwingende Voraussetzungen:keine
Lehrformen und Arbeitsumfang:
  • Vorlesung / 2 SWS
  • Selbststudium / 90 Stunden
Unterrichtsmaterialien und Literaturhinweise:Werden zu Beginn der Vorlesung bekannt gegeben
Modulprüfung:Modulabschlussprüfung (MAP)
Prüfungsleistung/en für Modulprüfung:
  • Klausur, 90 min. ODER
  • mündliche Prüfung, 30-45 min. (bei geringer Teilnehmerzahl)
In der ersten Lehrveranstaltung wird bekanntgegeben, ob die Prüfungsleistung in schriftlicher oder mündlicher Form zu erbringen ist.
Bewertung der Modulprüfung:Prüfungsleistung - benotet
Teilnehmerbeschränkung:keine
Zuordnung zu Studiengängen:
  • keine Zuordnung vorhanden
Bemerkungen:Das Selbststudium setzt sich zusammen aus:
  • Nacharbeiten der Vorlesung,
  • selbständiges Erarbeiten englischsprachiger Fachliteratur sowie eines Referats.
Die Vorlesung wird gehalten von Herrn Dr. Andres G. Muñoz.
Bei Bedarf in englischer Sprache.
  • Studiengang Physik M. Sc.: Wahlpflichtmodul im Vertiefungsfach "Experimentalphysik".
Veranstaltungen zum Modul:Vorlesung: Solare Energetik
Veranstaltungen im aktuellen Semester:
  • keine Zuordnung vorhanden
Nachfolgemodul/e: Auslaufmodul ab: 02.07.2018
  • ohne Nachfolgemodul/e