Photovoltaik

Photovoltaik-Anlagen eine Vergütung für seine ins öffentliche Netz eingespeiste elektrische Energie. Der angestrebte flächendeckende Aufbau von privaten netzgekoppelten PV-Anlagen bedeutet letzten Endes eine neuartige dezentrale Versorgung und damit eine umfassende Umstrukturierung der Energiewirtschaft. Allerdings sind Solarzellen als photovoltaische Energiewandler und folglich die mit ihrer Hilfe gewonnene Elektrizität noch immer sehr teuer, so dass sie bislang wirtschaftlich nicht mit anderen (ebenfalls vielfältig subventionierten) Techniken der Energiewandlung konkurrieren können. Inzwischen gibt es aber auch in Deutschland eine wachsende Zahl von PV-Großprojekten, deren Aufbau den Preis von Solarzellen und der PV-Elektrizität senken werden. So sind in Deutschland mit staatlicher Förderung (jährlich ca. 400 Mio. aus Bundes- und EU-Mitteln) Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen, Fabrikationskapazitäten sowie Pilotkraftwerke wie Lieberose/Brandenburg (mit einer Leistung von 53 MW (2009)) entstanden. Ebenso sind mit dem Enthusiasmus der Öffentlichkeit im Hunderttausend- Dächer-Programm der Bundesregierung zahlreiche netzgekoppelte Generatoren im kW- Format auf kommunalen Bauten und Privathäusern erstellt worden. Deutschland ist dadurch zu einem der am stärksten PV-orientierten Länder der Welt aufgerückt. Auch die ind- triellen Fertigungen von Solarzellen und Photovoltaik-Anlagen gehören zu den modernsten Einrichtungen am Weltmarkt. In den ariden Gebieten der Erde sind Wasserförderung für Mensch und Tier ohne Photovoltaik oft nicht mehr denkbar. Es steht jedoch außer Frage, dass weiterhin Forschung und Entwicklung, aber auch noch Überzeugungsarbeit, geleistet werden müssen, bis auch bei uns die ersten Verbrennungsaggregate vonPhotovoltaik-Kraftwerken abgelöst werden können.

Eine ausführliche und leicht verständliche Darstellung der Photovoltaik-Grundlagen und aller Halbleiter-Solarzellen mit praxisnahen Übungsaufgaben

Autorentext

Prof. Dr.-Ing. Hans-Günther Wagemann, Technische Universität Berlin
Dr.-Ing. Heinz Eschrich, Robert Bosch GmbH Reutlingen

Klappentext

Physikalische Konzepte und mathematische Ableitungen bis zu den technisch bekannten Ausdrücken (Generator-Kennlinie, Spektrale Empfindlichkeit usw.) werden vollständig dargestellt, sowie die Ausführungen zu allen Halbleiter-Solarzellen. Übungsaufgaben, die zusammenhängend den Entwurf, die Beschreibung und Analyse von Solarzellen behandeln, ergänzen die Ausführungen und leiten zur eigenen analytischen und experimentellen Arbeit an.

Inhalt
Die Solarstrahlung als Energiequelle der Photovoltaik.- Halbleitermaterial für die photovoltaische Energiewandlung.- Grundlagen für Solarzellen aus kristallinem Halbleitermaterial.- Monokristalline Silizium-Solarzellen.- Polykristalline Silizium-Solarzellen.- Solarzellen aus Verbindungshalbleitern.- Dünnschicht-Solarzellen aus amorphem Silizium.- Alternative Solarzellen-Konzepte.- Ausblick.