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Photovoltaik Grundlagen und Anwendungen

59,99 €

inkl. gesetzl. MwSt., Versandkostenfrei

Beschreibung

Produktdetails

Einband

Taschenbuch

Erscheinungsdatum

25.01.2012

Verlag

Springer Berlin

Seitenzahl

371

Maße (L/B/H)

23,5/15,5/2,2 cm

Gewicht

593 g

Auflage

Softcover reprint of the original 1st edition 1995

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-642-79335-6

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Taschenbuch

Erscheinungsdatum

25.01.2012

Verlag

Springer Berlin

Seitenzahl

371

Maße (L/B/H)

23,5/15,5/2,2 cm

Gewicht

593 g

Auflage

Softcover reprint of the original 1st edition 1995

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-642-79335-6

Herstelleradresse

Springer-Verlag GmbH
Tiergartenstr. 17
69121 Heidelberg
DE

Email: ProductSafety@springernature.com

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  • 1 Einführung in die Energiethematik.- 1.1 Forschungsaspekte.- 1.2 Wirtschaftliche Betrachtungen.- 2 Physik der Solarzelle.- 2.1 Einführung in energieumwandelnde Prozesse an Halbleiterkontakten.- 2.1.1 Vorbetrachtungen.- 2.1.2 Zum Prinzip lichtinduzierter energieumwandelnder Prozesse.- 2.1.3 Überblick zu lichtinduzierten energieumwandelnden Prozessen.- 2.2 Grundzüge der angewandten Halbleiterphysik.- 2.2.1 Vorbetrachtungen: Vom Atom zum Festkörper.- 2.2.2 Der nicht entartete Halbleiter.- 2.2.3 Der dotierte Halbleiter.- 2.2.4 Einfluß der Dotierung auf Ferminiveau und effektive Ladungsträgerkonzentration.- 2.2.5 Absorptionsverhalten; Anregungsprozesse.- 2.3 Der belichtete Halbleiter.- 2.3.1 Thermalisierung.- 2.3.2 *Rekombinationsprozesse im Volumen.- 2.3.3 Rekombination an Oberflächen.- 2.3.4 Überschußladungsträger und Quasiferminiveaus.- 2.4 Gleichrichtende Kontakte.- 2.4.1 Gleichgewichtseinstellung zwischen Systemen mit geladenen Teilchen.- 2.4.2 Kontaktpotentiale und Raumladungszonen.- 2.4.3 Der ideale Metall-Halbleiter-Kontakt.- 2.4.4 Das Anderson-Modell einer Halbleiter-Heterostruktur.- 2.5 Photovoltaische Eigenschaften gleichrichtender Kontakte.- 2.5.1 Stromfluß an einer unbelichteten Diode.- 2.5.2 Einfaches Modell für die belichtete Diode.- 2.5.3 Das Gärtner-Modell.- 2.5.4 Anwendungen des Gärtner-Modells.- 2.6 Sonnenspektrum und Auswahlkriterien für Solarzellen.- 2.6.1 Spektrale Eigenschaften des Sonnenlichts.- 2.6.2 Optimierungsbedingungen für den Wirkungsgrad photovoltaischer Systeme.- 2.7 *Jenseits des Anderson-Modells.- 2.7.1 Übersicht.- 2.7.2 Fermi-level pinning.- 2.7.3 Grenzflächendipole und Banddiskontinuitäten.- 2.8 Probleme.- Literatur.- 3 Solarzellen auf Silizium-Basis.- 3.1 Die klassische Silizium-Solarzelle.- 3.1.1 Historisches.- 3.1.2 Das physikalische Konzept der kristallinen Silizium p-n-Solarzelle.- 3.1.3 Von Sand zu Silizium: Herstellung von Einkristallen.- 3.1.4 Verunreinigungen und Dotierung.- 3.1.5 Herstellung von p-n-Übergängen und Optimierung der Solarzellen.- 3.1.6 Hochleistungssolarzellen mit kristallinem Si.- 3.2 Polykristallines Silizium.- 3.2.1 Übersicht.- 3.2.2 Blockgießen mit gerichteter Erstarrung.- 3.2.3 Verfahren zur Herstellung von Siliziumscheiben aus der Schmelze.- 3.2.4 Einfluß von Korngrenzen auf Ladungsträgertransport und Absorption.- 3.2.5 Passivierung von Kristallfehlern in polykristallinem Silizium.- 3.2.6 *Modellbetrachtungen zum Bänderziehverfahren.- 3.3 Schottky-, MIS und SIS-Solarzellen.- 3.4 Probleme.- Literatur.- 4 Dünnschichtsolarzellen.- 4.1 Einleitung.- 4.2 Stöchiometrie und elektronische Eigenschaften in Verbindungshalbleitern.- 4.3 Cadmium-Tellurid-Solarzellen.- 4.3.1 Historisches.- 4.3.2 Physikalische Eigenschaften der CdS/CdTe-Heterostruktur.- 4.3.3 Herstellungsverfahren für CdS/CdTe-Solarzellen.- 4.4 Ternäre Chalkopyrite (CuInSe2 und CuInS2).- 4.4.1 Vorbetrachtungen.- 4.4.2 Historisches.- 4.4.3 Die n-CdS/p-CuInSe2-Heterostruktur; physikalische Eigenschaften.- 4.4.4 Herstellungsverfahren für Dünnschi cht Solarzellen mit CuInSe2 und erste Leistungsdaten.- 4.4.5 Präparation und Eigenschaften effizienter Dünnschi cht Solarzellen auf CuInSe2-Basis — reale Systeme.- 4.4.6 Effiziente Dünnschichtsolarzellen mit CuInS2.- 4.5 Die Galliumarsenid-Solarzelle.- 4.5.1 Einleitung.- 4.5.2 Physikalische Eigenschaften von GaAs und Konzept der AlGaAs/GaAs-Solarzelle.- 4.5.3 Herstellungsverfahren.- 4.6 Amorphes Silizium.- 4.6.1 Übersicht.- 4.6.2 Herstellung von a-Si:H Schichten.- 4.6.3 Physikalische Eigenschaften.- 4.6.4 Elektronische Eigenschaften.- 4.6.5 Rekombinationsprozesse.- 4.7 Solarzellen mit amorphem Silizium.- 4.7.1 Historisches.- 4.7.2 Die Dotierung von a-Si:H.- 4.7.3 p-i-n-Struktur für Solarzellen.- 4.7.4 Bedingungen für leistungsfähige p-i-n-Solarzellen.- 4.7.5 Verbesserungen bei der Herstellung von p-i-n-Strukturen.- 4.7.6 Technische Realisation von a-Si:H p-i-n-Solarzellen.- 4.7.7 Entwicklung effizienter Systeme auf der Basis der p-i-n-Struktur.- 4.8 Heterostrukturen aus amorphem und kristallinem Silizium.- 4.9 Probleme.- Literatur.- 5 Photoelektrochemische Solarzellen.- 5.1 Grundlegende Betrachtungen.- 5.1.1 Einleitung und Historisches.- 5.1.2 Kontaktbildung zwischen Halbleiter und Elektrolyt.- 5.1.3 Ladungstransfer und Stromfluß.- 5.1.4 Regenerative Arbeitsweise photoelektrochemischer Solarzellen.- 5.1.5 Photokorrosion und Stabilitätskriterien.- 5.2 Fallstudien an ausgewählten Systemen.- 5.2.1 Stabilität mit Übergangsmetalldichalkogeniden als Photoanoden.- 5.2.2 Effiziente Solarzellen durch Oberflächenmodifizierung von III-V Halbleitern.- 5.2.3 Lichtinduzierte Stabilisierung von CuInSe2.- 5.2.4 Sensibilisierungssolarzellen.- 5.2.5 Systeme mit verbessertem Wirkungsgrad.- 5.3 Probleme.- Literatur.- 6 Kombinierte Systeme.- 6.1 Tandem-Solarzellen.- 6.1.1 Grundlegende Betrachtungen.- 6.1.2 Ausgewählte Beispiele.- 6.2 Konzentrator systeme.- 6.2.1 Einleitung.- 6.2.2 Physikalische Effekte bei hoher lichtinduzierter Ladungsträgerkonzentration.- 6.2.3 Solarzellen für Konzentratorsysteme.- 6.2.4 Optische Systeme und Nachführung.- 6.3 Probleme.- Literatur.- 7 Perspektiven der Photovoltaik.- 7.1 Photovoltaik im materialwissenschaftlichen Umfeld.- 7.2 Neuartige Verbindungshalbleiter.- 7.2.1 Substitutionelle Verbindungen.- 7.2.2 Interstitielle Verbindungen.- 7.2.3 Geordnete Leer Stellenverbindungen.- 7.2.4 Verbindungen mit d- bzw. f-Elektronen.- 7.2.5 Schichtgitterhalbleiter mit Gruppe IVB-Metallen.- 7.2.6 Legierungen neuer Materialien.- 7.3 Materialien mit reduzierter Dimensionalität.- 7.3.1 Photovoltaische Bauteile mit Halbleiterübergittern.- 7.3.2 Nanokristalline Halbleiter und kolloidale Teilchen.- 7.4 Alternative Materialien und Herstellungsverfahren.- 7.4.1 Organische Solarzellen.- 7.4.2 Alternative amorphe Halbleiter.- 7.4.3 Alternative Herstellungsverfahren.- 7.5 Probleme.- Literatur.- 8 Lösungen.- Anhang: Bandlücken und Gitterkonstanten einiger Halbleiter.