Lehrveranstaltungen

Vorlesung und Übung „Physik  der Solarzelle“
Dozent: Prof. Dr.-Ing. Rolf Brendel, 2 Semesterwochenstunden (SWS) Vorlesung und 2 SWS Übung
Fakultät für Mathematik und Physik
Leibniz Universität Hannover

Diese Vorlesung behandelt die Grundlagen der Halbleiterphysik und alle physikalischen Prozesse, die für die Funktion einer Solarzelle wichtig sind. Dabei wird insbesondere auf die optischen Eigenschaften des Halbleiters, die Lichteinkopplung in die Solarzelle, den Transport von Elektronen und Löchern sowie auf die Rekombination von Ladungsträgern eingegangen. Die Vorlesung gibt eine Einführung in das Herstellen und experimentelle Charakterisieren von Solarzellen. Die physikalischen Grenzen des Wirkungsgrades von Solarzellen werden berechnet. Die Vorlesung richtet sich an Studierende aus der Physik und aus den Ingenieurwissenschaften ab dem 5. Semester.


Vorlesung „Defekte in Halbleitern“
Dozent: Prof. Dr. Jan Schmidt, 2 Semesterwochenstunden
Fakultät für Mathematik und Physik
Leibniz Universität Hannover

Die elektronischen und optischen Eigenschaften von Halbleitern werden vielfach von Defekten bestimmt, die unabsichtlich (z. B. durch Kristallzucht und Prozessierung) oder auch absichtlich (z. B. als Dotierung) eingebracht werden. Diese Lehrveranstaltung behandelt die Thermodynamik, Kinetik und Struktur solcher Defekte unter besonderer Berücksichtigung halbleiterspezifischer Probleme, Konzepte und Methoden. Neben grundlegender Behandlung der relevanten Ansätze werden Querverbindungen zu technologischen Anwendungen in der Photovoltaik, Mikro- und Optoelektronik besprochen.


Vorlesung „Wirkungsweise und Technologie von Solarzellen“
Dozent: Prof. Dr. Robby Peibst, 2 Semesterwochenstunden (SWS) Vorlesung und 2 SWS Übung
Fakultät für Elektrotechnik und Informatik (MBE)
Leibniz Universität Hannover

Die Studierenden erlangen vertieftes grundlegendes Verständnis der Funktionsweise von Silizium-Solarzellen und deren Herstellungstechnologie, Verständnis von Wirkungsgradgrenzen und real auftretenden Verlustmechanismen in Solarzellen sowie grundlegende Kenntnisse der Bauteil- und Prozesscharakterisierung.


Vorlesung „Einführung in die elektronische Messdatenerfassung und -verarbeitung mit LabView“
Dozenten: Dr. Carsten Schinke, 2 Semesterwochenstunden
Fakultät für Mathematik und Physik
Leibniz Universität Hannover

Die Lehrveranstaltung führt in die Grundlagen der elektronischen Messdatenerfassung und -verarbeitung mit der in Forschung und Industrie häufig eingesetzten grafischen Programmierumgebung LabView ein. Der Fokus liegt auf der Erfassung von Messdaten mit Datenerfassungskarten im Rahmen von kleinen Experimenten, die am PC durchgeführt werden, und der anschließenden Weiterverarbeitung dieser Daten mit dem PC. Darüber hinaus werden die physikalischen Grundlagen der Funktionsweise der verwendeten Sensoren sowie die Grundlagen der systematischen Betrachtung von Messunsicherheiten vermittelt.


Fortgeschrittenenpraktikum: „Analyse von Solarzellen“
Dozenten: Dr. Carsten Schinke, 2 Semesterwochenstunden
Fakultät für Mathematik und Physik
Leibniz Universität Hannover

Diese Lehrveranstaltung vermittelt praktische Erfahrungen anhand von Experimentalaufbauten zur Aufnahme von Strom-Spannungs-Kennlinien an Solarzellen und zur Untersuchung der Luminezenzemission von Solarzellen. Die Studierenden führen unter Anleitung eigene Versuche durch und werten die Ergebnisse aus. Dabei erwerben sie Kenntnisse im Umgang mit moderner elektronischer Messtechnik und üben die kritische Bewertung und Diskussion sowie Präsentation der eigenen Ergebnisse.


Vorlesung „Solarenergie I: Thermodynamische Grundlagen“
Dozent: Prof. Dr. Oliver Kastner, 2 Semesterwochenstunden Vorlesung und 1 Semesterwochenstunde Übung
Angeboten im Wintersemester
Fakultät für Maschinenbau
Leibniz Universität Hannover

Die Veranstaltung liefert die naturwissenschaftlich-technischen Grundlagen für die Bewertung thermischer Solaranlagen und ihrer Integration in Energieversorgungsstrukturen. Im Zentrum stehen thermo- und fluiddynamische Methoden, die zur Abbildung und Auswertung solarthermischer Anlagen benötigt werden. Insbesondere geht es um Bilanzen der Thermo- und Fluiddynamik, Stationarität/Instationarität, lokale/integrale Formulierungen, Solarstrahlung und ihr terrestrisch nutzbarer Anteil, Impuls- und Energietransport in solarthermischen Systemen, Solarkollektoren, Wirkungsgrade, Modellierung und Berechnungen, Wärmepumpen, Heiznetze und Speicher.


Vorlesung „Solarenergie II: Komponenten und Systeme“
Dozent: Prof. Dr.-Ing. Oliver Kastner und Beiträge durch Referenten des ISFH und der KEAN, 2 Semesterwochenstunden Vorlesung und 1 Semesterwochenstunde Übung
Angeboten im Sommersemester
Fakultät für Maschinenbau
Leibniz Universität Hannover

Aufbauend auf der Veranstaltung „Solarenergie I“ gibt die Veranstaltung einen Überblick über den aktuellen Stand technischer Lösungsansätze und ihrer Integration in das Energiesystem. Sie wird in Kooperation zwischen dem Institut für Thermodynamik der Universität Hannover, der Abteilung Solare Systeme am ISFH und dem Fernwärme Forschungsinstitut Hannover durchgeführt.

Inhalte der Veranstaltung: Niedertemperatur-Solarkollektortechnik, Optische Beschichtungstechnologie, Gebäudeintegration, solarthermische Prozesswärme, Qualitätssicherung: Prüfen und Bewerten solarer Komponenten und Systeme, solarthermische Heizzentralen, Oberflächen-nahe Geothermie & Solarthermie, Quartiers-Wärmeversorgung durch Nah-oder Fernwärme, Geo-gestützte Saisonalspeicher, PV-basierte Wärmekonzepte, Big Data: Monitoring komplexer Wärmeversorgungssysteme.


Seminar „Aktuelle Forschungsfragen der Photovoltaik“
Dozenten: Dr. Carsten Schinke, Prof. Dr.-Ing. Rolf Brendel, 2 Semesterwochenstunden
Fakultät für Mathematik und Physik
Leibniz Universität Hannover

Die Studierenden werden angeleitet, gute wissenschaftliche Fachvorträge zu halten. Die Betreuer stellen Fachliteratur zur Verfügung, die aktuelle Forschungsergebnisse aus der Photovoltaik beschreibt. Durch das Studium dieser Literatur sowie selbst gesuchter Literaturquellen erwerben die Studierenden vertiefte Fachkenntnisse. Nach einer Einführung in das wissenschaftliche Präsentieren werden zunächst Probevorträge gehalten. Schließlich tragen die Studierenden einander vor und diskutieren die Stärken und Schwächen ihrer Fachvorträge.


Proseminar „Physik präsentieren – Physik der Energiekonversion“
Dozenten: Dr. Henning Schulte-Huxel, Prof. Dr.-Ing. Rolf Brendel, 2 Semesterwochenstunden
Fakultät für Mathematik und Physik
Leibniz Universität Hannover

In dieser Lehrveranstaltung erlernen und vertiefen die Studierenden anhand des Themas der Energiekonversion aus erneuerbaren und konventionellen Quellen Präsentationstechniken und Literaturrecherche. Inhaltlich liegt der Schwerpunkt auf den physikalischen Grundlagen und Prozessen zur Bereitstellung elektrischer Leistung mit erneuerbaren und konventionellen Techniken. Dies beinhaltet im Bereich der erneuerbaren Energien Wind-, Wasser-, und Sonnenenergie. Zudem wollen wir den Aufbau, die Komponenten und die Funktionsweisen thermischer Kraftwerke aus physikalischer Sicht betrachten. Unterschiedliche Quellen für thermische Energie werden behandelt, wie beispielsweise Verbrennung fossiler Rohstoffe und erneuerbare Wärmequellen.


Vorlesung „MOS-Transistoren und Speicher“
Dozent: Prof. Dr.-Ing. Tobias Wietler, 2 Semesterwochenstunden
Fakultät für Elektrotechnik und Informatik
Leibniz Universität Hannover

Die Vorlesung behandelt die grundlegenden physikalischen Prinzipien des MOS-Systems, den MOS-Kondensator und den MOSFET von einfachen Modellen bis zu Skalierungsproblemen moderner MOSFET-Technologiegenerationen. Weiterhin werden MOS-basierte Speicher wie SRAM, DRAM und Flash-Speicher diskutiert. In begleitenden Laborversuchen wenden die Studierenden das Erlernte auf die Auswertung der Charakteristika von MOS-Kondensatoren und MOSFETs an.


Vorlesung „Bipolarbauelemente“
Dozent: Prof. Dr.-Ing. Tobias Wietler, 2 Semesterwochenstunden
Fakultät für Elektrotechnik und Informatik
Leibniz Universität Hannover

Die Vorlesung behandelt zunächst die physikalischen Grundlagen der Halbleiterelektronik wie Ladungsträger im Halbleiter, Stromtransportmechanismen, Generations- und Rekombinationsprozesse. Darauf aufbauend folgt die Betrachtung des statischen und dynamischen Verhaltens von pn-Übergängen, Metall-Halbleiterübergängen und Halbleiter-Heteroübergängen mit einer kurzen Einführung in optoelektronische Bauelemente. In einem begleitenden Posterworkshop zeigen die Studierenden selbst erarbeitete Präsentationen zu verschiedenen Diodentypen und ihren Anwendungen. Den Abschluss bildet die Diskussion des Bipolartransistors von den grundlegenden Prinzipien bis zum dynamischen Verhalten und schließlich Heterobipolartransistoren.


Vorlesung „Physik der Technologie integrierter Schaltkreise“
Dozent: Prof. Dr.-Ing. Tobias Wietler, 1,5 Semesterwochenstunden
Institut für Physik, Nanotechnologie und Telekommunikation
Polytechnische Peter-der-Große-Universität Sankt Petersburg

Diese Blockveranstaltung behandelt die physikalischen Grundlagen der Silizium-basierten Halbleiterprozesstechnologie, insbesondere auch Dünnschichttechnologien, vom nackten Siliziumsubstrat bis zu den Metallisierungsebenen im Hinblick auf die Herstellung hochintegrierter Schaltungen.

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