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Elektrische Energiewandler (Subject) / Mögliche Klausurfragen Photovoltaik (Lesson)
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- Was ist die Photovoltaik Die Photovoltaik (PV) ist die Technik der direkten Umwandlung von Lichtenergie inelektrische Energie. Sie gehört zu den regenerativen Energien.
- Was ist eine Solarzelle und was ein Solarmodul? Eine Solarzelle ist eine spezielle Halbleiterdiode mit einer großflächigen, von Lichtbestrahlten Sperrschicht. Mehrere Solarzellen werden zu Solarmodulen zusammengeschaltet
- In welchen Bereichen kommt Photovoltaik zum Einsatz? Konsumerprodukte (kleinste Leistungen)◦ Taschenrechner, Spielzeuge Inselanlagen zur Eigenversorgung mit kleiner Leistung◦ Wasserpumpen◦ Straßenbeleuchtung Netzgekoppelte Anlagen mit Wechselrichter und Netzeinspeisung◦ Privathausanlagen
- Von was ist der Wirkungsgrad abhängig? Halbeiterstruktur (Hier Silizium) monokristallin ⇒ ca.15% polykristallin ⇒ ca. 13% amorph ⇒ ca. 5-8%
- Was ist AirMass? AirMass beschreibt die Länge des Weges der Strahlung durch die Atmosphäre, bezogen auf einen senkrechten Strahlungseinfall.
- Was für Eigenschaften haben Halbleiter? Bei absoluten Temperaturnullpunkt ⇒ Isolatoren Mit steigender Temperatur ⇒ Höhere Leitfähigkeit
- Wie können Halbleiter gezielt beeinflusst werden? Dotierung Eingbringen von 3- oder 5-wertigen Atomen ⇒ Anzahl Ladungsträger erhöht 3-Wertig entsteht im Atomgitter eine Stelle, an der ein Elektron fehlt. Nach außen bleibt der Stoff jedoch elektrisch neutral 5-Wertig führt zu einem zusätzlichen Elektron bei Ladungsneutralität
- Was bezeichnet die p-Dotierung und was die n-Dotierung? p-Dotierung ⇒ 3-wertig n-Dotierung ⇒ 5-wertig
- Was passiert bei einem pn-Übergang? Werden ein n- und ein p-Halbleiter in Kontakt gebracht, so kommt es zu einem spontanenLadungsausgleich: die Löcher des p-Halbleiters werden mit den Elektronen des n-Halbleitergefüllt. Dadurch entsteht wiederum ein elektrisches Feld (die elektrische Ladungsneutralität wird durch die Verschiebung der Ladungsträger aufgehoben). Daher stellt sich irgendwann ein Gleichgewichtszustand ein. Es entsteht ein Bereich, in dem keine freien Ladungsträger zur Verfügung stehen, die sog. „Raumladungszone“ (RLZ). Sie wirkt wie eine isolierende Schicht. Die Raumladungszone selber ist nicht mehr elektrisch neutral, es entsteht jeweils ein Bereich lokaler Raumladungsdichte
- Was ist eine Photdiode? Eine Photodiode ist ein mit Licht bestrahlter pn-Übergang.
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- Was isr ein Solargenerator? Die Zusammenschaltung von Solarmodulen zum Zweck der elektrischen Energiegewinnung wird Solargenerator genannt.
- Wozu werden Bypassdioden genutzt? Bypassdioden dienen der Überbrückung von defekten oder verschmutzen/verschattetenZellen bei Reihenschaltung. Inaktive Zellen mindern die Leistung eines gesamtenReihenstrangs, da sich der Arbeitspunkt in den Verbraucherbereich verschiebt (der Strombleibt nahezu konstant durch die Reihenschaltung mehrerer Zellen), und im schlimmsten Fallnehmen sie die Leistung des gesamten Strangs auf.
- Was heißt MPP? Maximum Power Point bescheibt je nach Einstrahlstärke einen Punkt maximaler Leistung.
- Was ist die Aufgabe eines Wechselrichter? Die Umwandlung einer Gleichspannung in einer Wechselspannung. durch umpolen von der Gleichspannung in einem bestimmten Takt. Dadurch entsteht eine Wechselspannung.
- Welche Arten von Wechselrichter kennen Sie? Netzgeführte Selbsgeführte