Photonik der Solarzellen

Ziel des vorliegenden Buches ist es, dem Leser theoretische Modelle zur Funktionsweise von Solarzellen verständlich und nachvollziehbar auf hohem Niveau zu vermitteln. Neben allgemeingültigen Theorien für konventionelle Silizium-Solarzellen wird insbesondere auf Technologien moderner Dünnschichtsolarzellen eingegangen. Die physikalische Wirkungsweise einzelner Schichten (TCO-, Puffer-, Absorberschicht, ...) der Solarzellen wird ebenso lückenlos berücksichtigt, wie die opto-elektrische Energiewandlung in der gesamten Solarzelle und die hierbei auftretenden Wirkungsgrade und Quanteneffizienzen. Die exakten Theorien und Modelle werden durchwegs mit experimentellen Messergebnissen belegt, welche an der Universität Salzburg erarbeitet wurden. Dies ermöglicht Einsichten in die vom Herstellungsprozess abhängenden physikalischen Größen und damit ein gezieltes Design von optischen Sensoren und Solarzellen. Exemplarisch wird der Einfluss eines typischen Produktionsverfahrens - des Sputterns - und dessen Parameterraum auf alle opto-elektronischen Kenngrößen aufgezeigt.

Aus dem Inhalt

• Optische Grundlagen für Grenzflächen und Volumina von Festkörpern
• Spektroskopie an opaken und transparenten Ein- und Zwei-Schichten-Systemen  im ultravioletten, sichtbaren und infraroten Wellenlängenbereich
• Optische, berührungsfreie Bestimmung materialspezifischer auch komplexwertiger physikalischer Größen
• Opto-elektrische Bestimmung typischer Halbleiterkenngrößen
• Strom-Spannungs-Messungen an Dünnschichtsolarzellen mit Auflösung der Abhängigkeiten von Umgebungsparametern
• Bestimmung wirtschaftlich relevanter Größen, wie Quanteneffizienz, Leistungsdichte, Wirkungsgrad etc.

Die Zielgruppen

• Wissenschaftler in Industrie und Technik, Ingenieure in der Entwicklung, beratende Ingenieure
• Wissenschaftler und Dozenten an Forschungseinrichtungen, PostDocs, Doktoranden
• Studierende der Fächer Physik, Elektrotechnik, Wirtschaftsingenieurwesen, regenerative Energietechnik

Der Autor

Dr. Andreas Stadler forschte und lehrte an zahlreichen europäischen Universitäten (u. a. München, Hamburg, Wien, Salzburg) und Forschungseinrichtungen (u. a. Fraunhofer, Max-Planck, Christian-Doppler) in der allgemeinen Physik und der Halbleiterphysik und war in der staatlichen Forschungsförderung tätig.