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Course Type (SWS)
Lecture: 2 │ Exercise: 1 │ Lab: 0 │ Seminar: 0
Exam Number: ZKB 40297
Type of Lecture:
Language: German
Cycle: WS
ECTS: 4
Exam Type Written Exam (120 min.)
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Information
Beschreibung:

In der Vorlesung wird die Bandbreite der thermischen und photovoltaischen Nutzung der Sonnenenergie
vorgestellt. Nach einer Diskussion der Grundlagen des solaren Strahlungsangebotes (Physikalische
Grundlagen der Strahlung, Strahlungsbilanzen, Himmelsstrahlung, Globalstrahlung, Messung solarer
Strahlungsenergie) werden Niedertemperaturkollektoren, konzentrierende Kollektoren und die solarthermische
Stromerzeugung in Farm- und Towerkraftwerken behandelt. Einen weiteren Schwerpunkt
bildet das Thema der photovoltaischen Stromerzeugung mit einer Einführung in das Bändermodell der Elektronen im Festkörper, des Aufbaus, der Funktionsweise und des Wirkungsgrads von Silizium-
Solarzellen, Dünnschichtsolarzellen und kompletten Solarzellensystemen.
Der erreichte Stand der Technik sowie technische und wirtschaftliche Potentiale der Solarthermie und
Photovoltaik werden ebenfalls erörtert.

Lernziele:

Der Studierende versteht die Prinzipien der energetischen Nutzung von Solarenergie, kennt den technischen Aufbau und den Wirkungsgrad verschiedener Solaranlagen und kann das technische und wirtschaftliche Potential der Nutzung der Solarenergie einschätzen.

Literatur:

• Adolf Goetzberger, Volker Wittwer, „Sonnenenergie – Thermische Nutzung“, Teubner Studienbücher
• Adolf Goetzberger, Bernhard Voß, Volker Wittwer, „Sonnenenergie: Photovoltaik“, Teubner Studienbücher
• Martin Kaltschmitt, Andreas Wiese, „Erneuerbare Energien“, Springer Verlag
• Manfred Kleemann, Michael Meliß, „Regenerative Energiequellen“, Springer Verlag

Vorleistung:
Infolink:
Bemerkung:
Description:

Focus of the lecture is the thermal and photovoltaic use of solar energy. Topics are the potential of solar radiation and its physical fundamentals, radiation balances, total rediation and measurment of solar irradiation. The conversion of solar radiation into thermal energy by thermal collectors, like flat collectors and concentrating collectors, the generation of high temperature heat by solar farm and tower power plants will be explained.
Photovoltaic generation if electricity is the second main topic, the energy band model of semiconductors, the functional principle of silicon solar cells, including construction principles, manufacturing and efficiency will be presented. Important is as well the optimization potential, thin film solar cells, other semiconductors, photovoltaic system technology. Finally, the technical and economical potential of thermal and photovoltaic use of solar energy will be discussed.

Learning Targets:

The student understands the principles of energetic use of solar energy, knows technical details about construction and efficiency of conversion devices for solar energy (solar thermal collectors and PV) and is able to judge the technical and economical potential of solar energy use.

Literature:

• Adolf Goetzberger, Volker Wittwer, „Sonnenenergie – Thermische Nutzung“, Teubner Studienbücher
• Adolf Goetzberger, Bernhard Voß, Volker Wittwer, „Sonnenenergie: Photovoltaik“, Teubner Studienbücher
• Martin Kaltschmitt, Andreas Wiese, „Erneuerbare Energien“, Springer Verlag
• Manfred Kleemann, Michael Meliß, „Regenerative Energiequellen“, Springer Verlag

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