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2013 | OriginalPaper | Chapter

6. Photovoltaische Stromerzeugung

Authors : Martin Kaltschmitt, Prof. Dr.-Ing., Kornelia Lippitsch, Dipl.-Ing., Jörg Müller, Prof. Dr.-Ing., Stefan Reichert, Dipl.-Ing., Detlef Schulz, Prof. Dr.-Ing. habil., Simon Schwunk, M.Sc.

Published in: Erneuerbare Energien

Publisher: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

Neben der solarthermischen Wärmegewinnung stellt die photovoltaische Stromerzeugung eine weitere Form der direkten Nutzung solarer Strahlungsenergie dar. Im Unterschied zur Solarthermie wird hier die solare Strahlungsenergie allerdings direkt in elektrische Energie gewandelt. Im Folgenden werden die wesentlichen physikalischen Grundlagen dieser Energiewandlungsoption dargestellt und diskutiert (u. a. [6.1–6.4]).
Neben den positiv geladenen Protonen und den nicht geladenen Neutronen im Kern besteht ein Atom aus negativ geladenen Elektronen. Sie nehmen dabei diskrete Energieniveaus („Schalen“ oder „Orbitale“) um den Kern ein. Die Anzahl der Elektronen, die ein bestimmtes Energieniveau besetzen können, ist beschränkt; nach dem sogenannten Pauli-Prinzip kann ein mögliches Energieniveau immer nur von höchstens zwei Elektronen besetzt werden, wobei sich diese durch einen antiparallelen „Spin“ (d. h. Eigendrehimpuls) unterscheiden müssen.

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Literature
[6.1]
Luque, A., Hegedus, S. (Hrsg.): Handbook of Photovoltaic Sciences and Engineering. J. Wiley & Sons, New York, USA (2003)
[6.2]
Shockley, W.: Electrons and Holes in Semiconductors. D. Van Nostrand, New York, USA (1950)
[6.3]
Sze, S.M., Ng, K.K.: Physics of Semiconductor Devices, 3. Aufl. J. Wiley & Sons, New York, USA (2007)
[6.4]
Fonash, S.J.: Solar Cell Device Physics, 2. Aufl. Academic Press, New York, USA (2010)
[6.5]
Kaltschmitt, M.: Regenerative Energien; Vorlesung. Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft, Technische Universität Hamburg-Harburg, SoSe (2012)
[6.6]
Lewerenz, H.-J., Jungblut, H.: Photovoltaik Grundlagen und Anwendungen. Springer, Berlin, Heidelberg (1995)
[6.7]
Müller, J.: Photovoltaik; Vorlesung; Institut für Mikrosystemtechnik. Technische Universität Hamburg-Harburg, SoSe (2012)
[6.8]
Kavan, L. et al.: Li insertion into Li4Ti5O12. J. Electrochem. Soc. 150(7), A1000–A1007 (2003)CrossRef
[6.9]
Thomas, K.E., Newman, J., Darling, R.M.: Mathematical modeling of lithium batteries. In: Schalkwijk, W.A., Scrosati, B. (Hrsg.) Advances in Lithium-Ion-Batteries. Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York (2002)
[6.10]
Mortimer, C.E., Müller, U.: Chemie, 9. Aufl. Georg Thieme, Stuttgart (2007)
[6.11]
Kleemann, M., Meliß, M.: Regenerative Energiequellen, 2. Aufl. Springer, Berlin, Heidelberg (1993)CrossRef
[6.12]
[6.13]
Stäbler, D.L., Wronski, C.: Optically induced conductivity changes in discharge-produced amorphous silicon. J. Appl. Phys. 51, 3262 (1980)CrossRef
[6.14]
[6.15]
Bonnet, D.: Cadmium telluride solar cells. In: Archer, M.D., Hill, R. (Hrsg.) Clean Electricity from Photovoltaics. Imperial College Press, London (2001)
[6.16]
Catchpole, K.R., McCann, M.J., Weber, K.J., Blakers, A.W.: A review of thin-film crystalline silicon for solar cell applications. ii. foreign substrates. Solar Energy Materials and Solar Cells 68, 173 (2001)CrossRef
[6.17]
Amkreutz, D., Müller, J., Schmidt, M., Hänel, T., Schulze, T.F.: Electron-beam crystallized large grained silicon solar cell on glass substrate. Progress in Photovoltaics: Research and Applications 19, 937–945 (2011)CrossRef
[6.18]
Brendel, R.: Review of layer transfer processes for crystalline thin-film silicon solar cells. J. Apppl. Phys. 40, 4431 (2001)CrossRef
[6.19]
Werner, J.H., Dassow, R., Rinke, T.J., Köhler, J.R., Bergmann, R.B.: From Polycrystalline to Single Crystalline Silicon on Glass. Thin Solid Films 383, 95–100 (2001)CrossRef
[6.20]
Luque, A.: Solar Cells and Optics for Photovoltaic Concentration. Hilger, Bristol and Philadelphia (1989)
[6.21]
Brabec, C. (Hrsg.): Organic Photovoltaics – Materials, Device Physics, and Manufacturing. Wiley-VHC, Weinheim (2008)
[6.22]
Roth, W. (Hrsg.): Netzgekoppelte Photovoltaik-Anlagen. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme, Freiburg (2001). Juni
[6.23]
Roth, W. (Hrsg.): Dezentrale Stromversorgung mit Photovoltaik. Seminarhandbuch Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme, Freiburg (2002)
[6.24]
Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz – Technische Mindestanforderungen für Anschluss und Parallelbetrieb von Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz. VDE Anwendungsregel VDE-AR-N 4105, August (2011)
[6.25]
Burger, B., Kranzer, D.: Extreme high efficiency pv-power converters. 13th European Conference on Power Electronics and Applications. Barcelona, Spanien, September (2009)
[6.26]
Peukert, W.: Über die Abhängigkeit der Kapazität von der Entladestromstärke bei Bleiakkumulatoren. Elektrotechnische Zeitschrift (ETZ) 18, 287–288 (1897)
[6.27]
Jossen, A., Weydanz, W.: Moderne Akkumulatoren richtig einsetzen. Reichardt Verlag, Untermeitingen (2006)
[6.28]
Nishi, Y.: Lithium ion secondary batteries – past 10 years and the future. J. Power Sources 100, 101–106 (2001)CrossRef
[6.29]
Aurbach, D.: The role of surface films on electrodes in li-ion batteries. In: van Schalkwijk, W.A., Scrosati, B. (Hrsg.) Advances in Lithium-Ion Batteries. Kluwer Academic/Plenum, New York (2002)
[6.30]
Vetter, J. et al.: Ageing mechanisms in lithium-ion batteries. J. Power Sources 147, 269–281 (2005)CrossRef
[6.31]
Bopp, G., Kehl, J., Müller, M., Reiners, N., Pereira Santos, R., Schwunk, S.: Optimization of charging strategies for VRLA batteries in off-grid photovoltaic applications. Proceedings of 12th European Lead Battery Conference, Istanbul (2010)
[6.32]
Technische Richtlinie Erzeugungsanlagen am Mittelspannungsnetz. BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V., Juni (2008)
[6.33]
Krause, M.: Modulpreisindex: Supersonderangebote. PHOTON Profi 1, 62–65 (2012)
[6.34]
[6.35]
[6.36]
Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (Hrsg.): Kommunale Wertschöpfung durch Erneuerbare Energien. Schriftenreihe des IÖW 196/10, Berlin, September (2010)
[6.37]
Hulpke, H. (Hrsg.): Römpp Umwelt Lexikon, 2. Aufl. Georg Thieme, Stuttgart, New York (2000)
[6.38]
Moskowitz, P.D., Fthenakis, V.M.: Toxic Materials Released from PV-Modules during Fires. Brookhaven National Laboratory, Upton, New York, USA (1993)
[6.39]
Statistisches Bundesamt (Hrsg.): Bauen und Wohnen: Bestand an Wohnungen, Fachserie 5 Reihe 3. Tabelle 1.5 Bestand an Wohngebäuden am 31.12.2010. Statistisches Bundesamt, Wiesbaden (2011)
[6.40]
Statistisches Bundesamt (Hrsg.): Bauen und Wohnen: Baugenehmigungen/Baufertigstellungen von Nichtwohngebäuden (Neubau), Lange Reihen z. T. ab 1980. Tabelle 3.1 bis 3.3 Baufertigstellungen von Nichtwohngebäuden (Neubau). Statistisches Bundesamt, Wiesbaden (2011)
[6.41]
Lödl, M., Kerber, G., Witzmann, R., Hoffmann, C., Metzger, M.: Abschätzung des Photovoltaik-Potenzials auf Dachflächen in Deutschland. 11. Symposium Energieinnovation, Tagungsband. Graz, Österreich (2010)
[6.42]
Lenz, V., Kaltschmitt, M.: Erneuerbare Energien. BWK 64(4), 61–75 (2012)
[6.43]
Bloche, K., Witt, J., Kaltschmitt, M., Janczik, S.: Erneuerbare Energien – Stand 2011 weltweit und in Europa. BWK 64(5), 5–17 (2012)
[6.44]
[6.45]
[6.46]
Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (Hrsg.): Statistik des Lärmschutzes an Bundesfernstraßen 2010. Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, Bonn (2011)
[6.47]
Rau, U., Schock, H.W.: Cu(In,Ga)Se2 Solar cells. In: Archer, M.D., Hill, R. Hrsg. Clean Electricity from Photovoltaics. Imperial College Press, London (2001)
[6.48]
Taguchi, M., Kawamoto, K., Tsuge, S., Baba, T., Sataka, H., Morizane, M., Uchihasi, K., Nakamura, N., Kyiama, S., Oota, O.: HITTM cells – high efficiency crystalline Si cells with novel structure. Progr. in Photovoltaic Research & Applications 8, 503 (2000)CrossRef
[6.49]
Schmidt, H.: Wechselrichter für Photovoltaik-Anlagen. Begleitbuch zum Seminar „Photovoltaik-Anlagen“, S. 181–200. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE), Freiburg (1997)
Metadata
Title
Photovoltaische Stromerzeugung
Authors
Martin Kaltschmitt, Prof. Dr.-Ing.
Kornelia Lippitsch, Dipl.-Ing.
Jörg Müller, Prof. Dr.-Ing.
Stefan Reichert, Dipl.-Ing.
Detlef Schulz, Prof. Dr.-Ing. habil.
Simon Schwunk, M.Sc.
Copyright Year
2013
Publisher
Springer Berlin Heidelberg
Book
Erneuerbare Energien

Print ISBN: 978-3-642-03248-6

Electronic ISBN: 978-3-642-03249-3

Copyright Year: 2013

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-642-03249-3_6