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EgEg Elektronen Feder (Photonen) Der “Elektronen-Flipper” (Teil 1) Motor Spielraum Dipl.Phys.W.Gottschling LIFE e.V., Ökotechnisches Frauenbildungszentrum.

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1 EgEg Elektronen Feder (Photonen) Der “Elektronen-Flipper” (Teil 1) Motor Spielraum Dipl.Phys.W.Gottschling LIFE e.V., Ökotechnisches Frauenbildungszentrum

2 EgEg Elektronen Feder (Photonen) Motor Der “Elektronen-Flipper” (Teil 2) Spielraum Dipl.Phys.W.Gottschling LIFE e.V., Ökotechnisches Frauenbildungszentrum

3 Wärme EgEg Elektronen Feder (Photonen) Der “Elektronen-Flipper” (Teil 3) Motor Spielraum Dipl.Phys.W.Gottschling LIFE e.V., Ökotechnisches Frauenbildungszentrum

4 ultraviolett violett blau grün gelb orange rot infrarot 400 nm780 nmWellenlänge 1,58 eV3,09 eVEnergie Sichtbarer Bereich Dipl. Phys. W. Gottschling Schematische Darstellung des Sonnenspektrums LIFE e.V., Ökotechnisches Frauenbildungszentrum

5 IKIK ININ UNUN ULUL Spannung U Strom I Leistung P MPP PNPN Die Leistung einer Solarzelle 0 0 U-I-Kennlinie 0

6 Strom in Ampere Spannung in Volt 100 W/m², 25°C 500 W/m², 25°C 1000 W/m², 25°C 800 W/m², 25°C Typische Charakteristiken eines Solarmoduls als Funktion der Einstrahlung MPP

7 100% W/m 2 ULUL IKIK 50% U, I Einstrahlung

8 Bestrahlungsstärke Bestrahlungsspektrum bei AM 1,5 Zellentemperatur E = 1000 W m -2 senkrecht zur Modulober- fläche Direktes Spektrum bei einem Einstrah- lungswinkel  s = 41,8° (AM 1,5), entspre- chend einem Breitengrad von 71,7° (Hammerfest mittags im Sommer), bzw. von 48,2° (München/Wien im Frühjahr bzw. Herbst) C = 25°C. Das entspricht einer Umgebungstemperatur A = -5°C Dipl. Phys. Wolfgang Gottschling Standard-Testbedingungen für Solarzellen und Module LIFE e.V., Ökotechnisches Frauenbildungszentrum

9 Spektrale Einstrahlung in W/m² µm Wellenlänge in µm 0,10,20,30,50,71,02,03,05,07,010 Kumulierte Einstrahlung in W/m² Normspektrum der spektralen Einstrahlung und kumulierte Einstrahlung auf die Erdoberfläche für AM 1,5 als Funktion der Wellenlänge (CIE-Norm) Dipl. Phys. Wolfgang Gottschling     LIFE e.V., Ökotechnisches Frauenbildungszentrum

10 Definition der optischen Weglänge H opt und der AM x in der idealisierten Atmosphäre konstanter Dichte  Extremwerte der Sonnenhöhe 12 Uhr in Berlin (52,5° nördliche Breite) BeobachterErdoberfläche AM 0 AM 1 AM 1,15 AM 1,5 AM 2 AM 4 90° 60,5° 41,8°30°14,5° optische Weglänge H opt in der Atmosphäre Höhe H der Atmosphäre Sonnenstrahlen Dipl. Phys. Wolfgang Gottschling LIFE e.V., Ökotechnisches Frauenbildungszentrum

11

12 Einfallswinkel  ,00 0,90 0,80 0,95 0,85 0,75  = 0°  >0° PV-Modul Der Wirkungsgrad  eines PV-Moduls als Funktion des Einfallswinkels  der Strahlung Dipl. Phys. W. Gottschling  LIFE e.V., Ökotechnisches Frauenbildungszentrum

13 ,00 0,90 0,80 0,95 0,85 0,75 Bestrahlungsstärke in W/m²  T c = 25 °C  = 0° Wirkungsgrad  eines PV-Moduls als Funktion der Bestrahlungsstärke (schematisch ) Dipl. Phys. W. Gottschling LIFE e.V., Ökotechnisches Frauenbildungszentrum

14 U oc U IDID I sc I L · R L2 I D2 I D1 U L2 U L1 I L · R L1 ILIL I L2 I L1 Dunkelkennlinie I D = f(U D ) (in Durchlaßrichtung) Hellkennlinie I L = f(U L ) Hell- und Dunkelkennlinie von Solarzellen Dunkelkennlinie I S = f(U S ) (in Sperrichtung)...\MPP.ppt (SZ-0053b)Dipl. Phys. Wolfgang Gottschling


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