1. Differenz zwischen senkrechter und horizontaler - MB

Klausurfragen SS12
1. Differenz zwischen senkrechter und
horizontaler direkter Einstrahlung
𝐸𝑔𝑒𝑛 =
𝐸ℎ𝑜𝑟
cos(𝜃ℎ𝑜𝑟 )
𝛥𝐸 = (1 − cos(𝜃ℎ𝑜𝑟 )) ∗ 𝐸𝑔𝑒𝑛
Die Bestrahlungsstärke ergibt sich aus der
projizierten Fläche in Richtung der
Einstrahlung. Deshalb ist die Bestrahlungsstärke am größten, wenn die Fläche senkrecht zur
Einstrahlung steht.
2. Vorbeugende Maßnahmen zur Vermeidung des Hot Spot-Effekts

Eine beschatte Zelle ist eine Diode in Sperrrichtung. Wenn die Spannung durch
bestrahlte Zellen die Sperrspannung überschreitet kann Strom fließen. Die Spannung
fällt praktisch nur über der beschatteten Zelle ab, da sie einen hohen Widerstand
bildet, entsprechend kann sie sehr heiß werden. Die Bypassdiode ist bei
funktionierender Zelle in Sperrichtung geschaltet. Da der Ausfall zu einer Umkehr der
Spannungsvorzeichen an der Zelle und damit auch Diode führt ist sie hier in
Durchlassrichtung geschaltet.

Eine beschattete Zelle bewirkt ein Widerstandsverhalten (wie Verbraucher), diese
Zelle erwärmt sich dadurch und kann beschädigt/zerstört werden (Wikipedia)
-> Vermeidung: Durch eine Beipassdiode wird der Stromfluss verhindert/umgeleitet

3. Energiebändermodell mit kurzer Erläuterung
4. Wie berechnet man den Füllfaktor (FF)


FF= (U_mpp*I_mpp)/(U_I*I_K) (Skript Seite 57)
𝑈𝑚𝑝𝑝 ∗𝐼𝑚𝑝𝑝
𝐹𝐹 = 𝑈 ∗𝐼
𝑙
Leerlaufspannung Ul
Kurzschlussstrom Ik
𝐾
5. Einfluss vom Parallelwiderstand (Kennlinie, Eindiodenmodell)
Eindiodenmodell
Rs Leitungswiderstand
Rp Kriechwiderstand, Ungewolle Ströme übers Gehäuse etc.
Diode fügt sättigungsströme und diodenfaktoren hinzu, außerdem
Sperrrichtung/Sperrspannung der Photozelle hinzu, Termperaturspannung
Einfluss des Reihenwiderstandes
Einfluss des Parallelwiderstandes
6. Das Prinzip des Wechselrichters (Zweipuls-Brückenschaltung)
(Pulsweitenmodulation)
Die Pulsweitenmodulation (PWM) respektive Pulslängenmodulation[1] (PLM; auch:
Unterschwingungsverfahren) ist eine Modulationsart, bei der eine technische Größe (z. B.
elektrischer Strom) zwischen zwei Werten wechselt. Dabei wird bei konstanter Frequenz der
Tastgrad eines Rechteckpulses moduliert, also die Breite der ihn bildenden Impulse.
7. Aus welchen Teilen setzt sich die Gesamteinstrahlung auf die geneigte Ebene
zusammen?
𝐸𝑔𝑒𝑠,𝑔𝑒𝑛 = 𝐸𝑑𝑖𝑟,𝑔𝑒𝑛 + 𝐸𝑟𝑒𝑓,𝑔𝑒𝑛 + 𝐸𝑑𝑖𝑓,𝑔𝑒𝑛
direkte, reflektierte und diffuse Einstrahlung
9. Skizzieren Sie ein einfaches Photovoltaiksystem mit Akkumulatorspeicher
9b. Skizzieren Sie ein Photovoltaik –Batterie –System mit einem Parallel –Laderegler.
9b. Skizzieren Sie ein Photovoltaik –Batterie –System mit einem Reihen –Laderegler.
10a. Skizzieren Sie das erweiterte Ersatzschaltbild (Zweidiodenmodell) einer Solarzelle
11. Worin unterscheiden sich die beiden Dioden?
?siehe Skript Seite 58
Die Dioden unterscheiden sich im Diodenfaktor und im Sättigungsstrom.
12. Wovon hängt in der Raumladungszone das dort hervorgerufene elektrische Feld ab?
(Seite 45)
Ein p-dotierter hat einen Überschuss freier positiver Ladungsträger, das n-dotierte gebiet ein
Überschuss an freien negativen Ladungsträgern. Bei Kontakt kommt es zu einem
Konzentrationsausgleich. Je mehr Ladungsträger diffundieren umso mehr Raumladungen
entstehen (tatsächliche Ladungsdifferenz). Nach einer gewissen Zeit bildet sich ein
Stationärer zustand in dem die weitere Diffusion durchs geschaffene Elektrische Feld
verhindert wird.
Folgerung für Fragestellung
Von der Zeit der Diffusion
Von der Häufigkeit der Dotierung
Weitere?
13. Was sagen die Standard-Test Conditions aus ?
Standard-Test-Conditions (Abk. STC), zu deutsch Standard-Test-Bedingungen, sind normierte
Testbedingungen.
Bei einer senkrechten Einstrahlung von 1000W/m², einer Temperatur von 25 Grad Celsius und einer
Air Mass von 1,5 werden die elektrischen Daten von Solarmodulen bestimmt.
14. Was ist der MPP
Der Arbeitspunkt der Solarzelle mit der größtmöglichen Leistung
15. Erläutern Sie anhand einer Skizze die Konstruktion einer Modulkennlinie eines
Moduls mit einer bis zu 75% abgeschatteten Zelle