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 „Grundlagen der Halbleiterphysik“
Dozent: Prof. Dr. Jan Schmidt, 2 Semesterwochenstunden
Fakultät für Mathematik und Physik
Leibniz Universität Hannover

Diese Vorlesung behandelt die elektronischen und optischen Eigenschaften von Halbleitern sowie deren Anwendung in Bauelementen. Die Vorlesung befasst sich insbesondere mit den Themen Bändertheorie, Eigen- und Störstellenleitung, Defekte in Halbleitern, Rekombinationsprozesse, Ladungsträgertransport, pn-Übergänge, Heteroübergänge, Metall-Halbleiter-Kontakte und Halbleiterbauelemente (Dioden, Transistoren und Photodioden).


Vorlesung „Halbleitermesstechnik für die Photovoltaik“
Dozent: Dr. Karsten Bothe, Prof. Dr.-Ing. Rolf Brendel, 2 Semesterwochenstunden
Fakultät für Mathematik und Physik
Leibniz Universität Hannover

In der Vorlesung wird der Herstellungsprozess einer kristallinen Siliziumsolarzelle vom Siliziumblock bis zur Solarzelle betrachtet. Die jeweiligen Analyseverfahren zur Beurteilung der einzelnen Prozesse werden vorgestellt und erklärt. Dieses sind insbesondere Analyseverfahren zur Material-Charakterisierung (Leitfähigkeit, Ladungsträgerdichte, Ladungsträgerlebensdauer, Defekte und Kristallorientierung), zur Prozess-Charakterisierung (Dotierprofile, Textur, Schichtdicke und Brechungsindex) und zur Solarzellen-Charakterisierung (Strom-Spannungs-Kennlinie, Quanteneffizienzen, Reflexion, Shuntanalyse und Serienwiderstand).


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

Die Vorlesung vermittelt dem Studierenden ein vertieftes grundlegendes Verständnis der Funktionsweise von Solarzellen. Der Fokus liegt dabei, entsprechend der Relevanz für die weltweite Photovoltaik, auf kristallinen Silizium-Solarzellen. Dennoch sind die meisten diskutierten Aspekte allgemeingültig für alle Halbleitermaterialien. Des Weiteren sollen die wichtigsten Aspekte, Herausforderungen und aktuellen Entwicklungen bzgl. der Herstellungstechnologie von Si-Solarzellen vermittelt werden. Abgeschlossen wird die Vorlesung mit der Diskussion von prinzipiellen Wirkungsgradgrenzen sowie von Konzepten und technologischen Ansätzen jenseits der evolutionären Weiterentwicklung der aktuellen Technologie.


Vorlesung und Übung „Solarenergie-Systeme I: Thermodynamische Grundlagen“
Dozent: Prof. Dr.-Ing. Oliver Kastner, 3 Semesterwochenstunden
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 „Einführung in die elektronische Messdatenerfassung und -verarbeitung mit LabView“
Dozenten: Dr. Carsten Schinke, Prof. Dr.-Ing. Rolf Brendel, 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, Prof. Dr.-Ing. Rolf Brendel, 2 Semesterwochenstunden
Fakultät für Mathematik und Physik
Leibniz Universität Hannover

Diese Lehrveranstaltung vermittelt praktische Erfahrungen anhand von Experimentalaufbauten beispielsweise zur Aufnahme von Strom-Spannungskurven an Solarzellen, der Operation von Rasterkraft- bzw. Rastertunnelmikroskopen, der Elektronenmikroskopie und Halbleiterspektroskopie, der Kernspinresonanz in Festkörpern, der Kristallstrukturbestimmung mit Röntgenstrahlen und der Röntgenphotoemission (XPS).


Vorlesung „Einführung in die regenerative Energietechnik“
Dozent: Dr. Roland Goslich, 2 Semesterwochenstunden
Hochschule Weserbergland (HSW), Hameln

Die Vorlesung umreißt die Nutzungsmöglichkeiten der Solarenergie. Sie beginnt mit Rahmendaten zur Energieerzeugung, hin zu den physikalischen Grundlagen der Solarstrahlung, weiter über die solarthermische Wärmegewinnung und beschreibt schließlich die Grundlagen der Stromerzeugung mit Hilfe von Silizium-Solarzellen. Die Vorlesung richtet sich an Studierende im sechsten Semester des dualen Studiengangs „Energietechnik“.


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


Vorlesung „Solarenergie II: Komponenten und Systeme“
Dozent: Prof. Dr. Oliver Kastner, 2 Semesterwochenstunden Vorlesung und 1 Semesterwochenstunde Übung
Angeboten im Sommersemester
Leibniz Universität Hannover