Photovoltaik: eine Option zur Energieautarkie VO SS2012
Problemstellung:Die doppelte Energiekrise, Ressourcenknappheit einerseits,andererseits wie zunehmende Umweltbelastung (Klimakrise)erzwingt die Einführung neuer Energieträger.Die Sonnenenergie - in der Form von Wind- und Wasserkraft,Solarthermie, Photosynthese und der direkten Umwandlungdurch Solarzellen - bietet die Chance einer andauerndenBewältigung der Energiekrise.
Quelle: Dr. M. Greiner, Vortrag am 23.11.2011 in Wien
Einleitung
Photovoltaik: eine Option zur Energieautarkie VO SS2012Einleitung
� Die Halbleiterphysik weist einen grundlegenden Weg.� Die Prognose der lokalen Sonneneinstrahlung und
Wetterinformationen erfordert Kenntnisse aus Astronomie,Meteorologie und Geographische Informationen.
� Mit diesem Wissen wird ein "ideales" Material gesucht.� Welche Technik liefert effiziente, billige Solarzellen (> 1 m2/s) ?� Die Umweltwissenschaft erlauben eine ökologische Beurtei-
lung von Herstellung, Gebrauch und Entsorgung und einenVergleich mit konkurrierenden Lösungen.
� Die Entscheidung in diese Technik zu investieren ist ein ökono-misches und gesellschaftspolitisches Problem.
� Die verbreitete Anwendung bildet eine Elektro- und Infor-mationstechnische Herausforderung ersten Rangs.
Multidisziplinärer Lösungsansatz
Photovoltaik: eine Option zur Energieautarkie VO SS2012Einleitung
Begriffe
Wahl des Zeitintervalls t0-t1beeinflußt das Ergebnis
Photovoltaik: eine Option zur Energieautarkie VO SS2012Einleitung
Geschichte des Photovoltaischen Effekts
1839 A. E. Becquerel beschreibt erstmals den experimentellenBefund.
1883 C. Fritts erfindet die 1. Solarzelle (Au-Se Schottky, η≈1%).
1887 H. Hertz entdeckt den äußeren Photoeffekt.
1905 A. Einstein erklärt den photovoltaischen Effekt (NP 1921).
1946 R. Ohl läßt sich eine Si-Solarzelle patentieren.
1954 D. Chapin, C. S. Fuller und G. Pearson (Bell Laboratorium)bauen die erste Si-solarzelle.
2010 40GW installierte Photovoltaikanlagen weltweit.