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Ausschreibung MA/BA/FA 12.09.16 M. Sc. Timo Kropp Institut für Photovoltaik

Bachelor-/ Master-/Forschungsarbeit

2-Quadranten-Pulsstromquelle für die Charakterisierung von Solarzellen Aufgabenbeschreibung: Aufgabenbeschreibung: Durch Anlegen einer Spannung an eine Solarzelle in Vorwärtsrichtung emittiert diese elektromagnetische Durch Anlegen einer von Spannung eine Solarzelle in Vorwärtsrichtung emittiert elektromagnetische Strahlung in Form Licht, an ähnlich wie in einer Leuchtdiode (LED). Bei diese herkömmlichen SiliciumStrahlung Formdiese von Licht, ähnlich wie in einer Leuchtdiode (LED). Bei herkömmlichen SiliciumSolarzellenin liegt Strahlung im Nahinfrarotbereich bei einer Wellenlänge von etwa 1100 nm. Solarzellen liegt können diese Strahlung im Nahinfrarotbereich bei einer und Wellenlänge vondie etwa 1100 nm. Spezialkameras diese Elektrolumineszenz (EL) detektieren liefern damit ortsaufgelöste Spezialkameras können diese Fehlerhafte Elektrolumineszenz liefern damit ortsaufgelöste Information zu Zelldefekten. Kontakte(EL) oderdetektieren Mikrorisseund innerhalb einer die Solarzelle können Information zu Zelldefekten. Fehlerhafte oderDefekte Mikrorisse innerhalb einer können somit frühzeitig erkannt werden, obwohl diese mit bloßem Auge nichtSolarzellen sichtbar sind. Bild 1somit zeigt frühzeitig erkannt werden obwohl diese DefekteMessaufbau mit bloßem zur Auge nicht sichtbar sind. Die die schematische Darstellung eines typischen EL-Charakterisierung. Die Pulsförmige pulsförmige Anregung Anregung der der Lumineszenz Lumineszenz einer einer Solarzelle Solarzelle ermöglicht ermöglicht neben neben der der Entwicklung Entwicklung cleverer cleverer Algorithmen Algorithmen zur zur Rauschunterdrückung Rauschunterdrückung auch auch die die Analyse Analyse der der Ladungsträgerdynamik Ladungsträgerdynamik und und eröffnet eröffnet damit damit ein ein breites breites Forschungsspektrum Forschungsspektrum im imBereich Bereichder derSolarzellencharakterisierung. Solarzellencharakterisierung. Ziel die Entwicklung Entwicklungeines einesfremdgespeisten fremdgespeistenStrom-/Spannungsmodulators. Strom/Spannungsmodulators.Eine Durch eine Ziel dieser dieser Arbeit ist die externe externe Stromquelle wirdnotwendige die notwendige Leistung bereitgestellt und mit MOSFET-Transistoren in HStromquelle stellt die Leistung bereit und mit MOSFET-Transistoren in H-BrückenBrücken-Konfiguration erfolgt die Strom/Spannungsmodulation. Die Ansteuerung der Leistungselektronik Konfiguration (vgl. Bild 2) erfolgt die Strom-/Spannungsmodulation. Die Ansteuerung der Leistungssoll mittels soll eines Arduino-Microcontrollers realisiert werden. elektronik mittels eines Arduino-Mikrocontrollers realisiert werden.

Bildauswertung Bilddaten

Stromquelle

IEL

Elektrolumineszenz -Signal

Dunkelkammer

Bild 1: Schematischer Messaufbau für ELCharakterisierung von Solarzellen

Aufgaben: - Design, Layout und Aufbau des Leistungsmodulators - Programmierung des (Arduino) Mikrocontrollers - Verifizierung durch geeignete Testmessungen

Bild 2: Schaltskizze der H-Brückenkonfiguration des Strom-/Spannungsmodulators. Bitte wenden Sie sich bei Interesse an: M. Sc. Timo Kropp [email protected] Tel.: 0711 685-67246