energIesysTems mIT WassersToFF- unD brennsToFFzeLLenTecHnIk Für LeHre unD angeWanDTe ForscHung
Denny Ragusch, Michael Jergović, Siegfried Rolle und Lutz B. Giese
betriebswirtschaftliche und rechtliche aspekte abdeckt. Hieraus folgen die zielstellungen der ausbildungsinhal-te. Im Ingenieurwesen sind das bei-spielsweise die anlagentechnik, das systemdenken und die sicherheitsas-pekte im umgang mit Wasserstoff. als betriebswirtschaftliche aspekte erge-ben sich daraus z. b. anlagenkosten, service und Wartung bis hin zu den rechtlichen aspekten. Diese anlage ist geeignet für all diese ausbildungsrich-tungen- und inhalte, praktische erfah-rungen zu vermitteln.
» II. sysTembescHreIbung
Das regenerative energiesystem mit Wasserstoff- brennstoffzellentechnik wurde von der Firma Heliocentris er-richtet und ist schematisch in der ab-bildung 1 dargestellt. Der elektrische Teil ist als Inselsystem ausgelegt, be-stehend aus Inselwechselrichter mit in-tegriertem batteriemanagement sma sunny Island sI5048, mit einem bat-teriespeicher 4 x Hoppecke sb120 mit einer akkusystemspannung VDc=48 V und einer speicherkapazität von
Qakku = 120 ah zur generierung einer
einphasigen 230 V Wechselspannung, an welcher wechselspannungsseitig regenerative energiequellen (Fotovol-taik solarwatt psonne = 1100 Wp, Wind-kraftanlage Venco Twister 300T mit
pWind = 300 Wp und brennstoffzellen
4 x Heliocentris nexa 1200 mit ins-gesamt pbz = 4,8 kW, welche einzeln zugeschaltet werden können) über entsprechende Wechselrichter sma sunnyboy, sma Windyboy und sma
Hydroboy angeschlossen sind. neben dem akkumulator als energiespeicher ist ein zukunftsweisendes energiespei-chersystem, basierend auf Wasserstoff als energieträger, integriert. Dieses be-steht aus einer Wasseraufbereitungs-anlage, einem elektrolyseur für die Wasserstofferzeugung, einem metall-hydridspeichersystem für die Wasser-stoffspeicherung und den brennstoff-zellen für die rückverstromung von Wasserstoff. Der pem-elektrolyseur Hogen s40 der Firma proton energy systems kann maximal 1 nm³ Wasser- stoff pro stunde produzieren bei 7,36 kW elektrischer Leistung. Die Was-serstoffreinheit beträgt 99,9995 %. Der Wasserstoffspeicher besteht aus zwei Wasserstoffspeicherbänken mit jeweils 3 metallhydridspeichern mHs1000I-He der Firma Treibacher Industrie ag.
Das gesamte speichervolumen be-trägt ca. 23.400 normliter Wasserstoff.
Der maximale beladedruck der ver-wendeten metallhydridspeicher be- trägt 30 bar. prinzip bedingt – und für Forschungszwecke in einem erwei-terten bereich – können die stoffspeicher gekühlt (bei der Wasser-stoffspeicherung) oder beheizt (bei der Wasserstoffentnahme) werden.
alternativ und für verschiedenste Fra-gestellungen können an der anlage 200 bar Wasserstoffdruckgasflaschen verwendet werden. Weitere bestand-teile der gesamtanlage sind umwelt- und Laborsensorik zur bestimmung der Windgeschwindigkeit, der Intensi-tät der sonneneinstrahlung, der Tem- peraturen von ausgewählten solar-modulen, Lufttemperatur und Luft-feuchte in der umwelt und im Labor,
Wasserstoffsensoren für die sicherheit, mehrere Druck- und Durchflusssen-soren in der anlage zur bestimmung des anlagenzustandes im zeitlichen Verlauf. Das system ist modular auf-gebaut und kann um verschiedene komponenten erweitert werden wie beispielsweise zusätzlicher Fotovol- taik- oder Windkraftanlagen, brenn-stoffzellen, aber auch bHkWs oder Wärmepumpen für die nutzung ther-mischer energie.
alle systeme sind über eine Industrie-steuerung (siemens simatic s7-300) kommunikativ verbunden, die gesam-ten anlagenparameter und messwer-te werden in einer mysQL-Damesswer-tenbank abgelegt und werden über einen opc-server bereitgestellt. Die Vernet-zung ermöglicht eine intelligente re-gelung und steuerung der einzelnen komponenten bis hin zum abschalten einzelner Verbraucher. Verschiedene regelungsstrategien für das energie-management können direkt über die betriebsführungssoftware an der an-lage getestet und visualisiert werden.
über die Visualisierungssoftware wer-den die einzelnen experimente gestar-tet und die anlage sicher gesteuert.
eine Fehlbedienung der anlage ist so-mit ausgeschlossen.
» III. experImenTIermögLIcHkeITen Die betriebsführungssoftware der anlage ermöglicht die untersuchung der einzelnen subsysteme und des gesamtsystems, insbesondere der Wasserstofferzeugung inklusive Was-seraufbereitung mittels elektrolyseur, der Wasserstoffspeicherung, der rück-verstromung von Wasserstoff mittels brennstoffzellen, dem betrieb als In-selstromnetz und des automatischen energiemanagementsystems (ems).
Für die eben genannten bereiche gibt es in der betriebsführungssoftware vorbereitete experimente, mit denen die anlage gesteuert und wichtige an-lagenparameter visualisiert werden.
Die abbildung 2 zeigt ein bildschirm-foto der Softwareoberfläche mit dem aktivierten reiter „übersicht“, auf dem die gesamte anlage mit all Ih-ren systemkomponenten dargestellt ist. bei anwahl eines experimentes
Abb. 1) Schematische Darstellung des regenerativen Energiesystems mit Wasserstoff-Brennstoffzellentechnik elektrolyseur
EnErgiE- und umwEltmanagEmEntinformations- und Kom.-tEchnologiEnmatErial- und ProduKtionstEchnologiElEhr- und lErnmanagEmEntlogistiKmanagEmEnt und innovationchnologiEnBiosysTem Bioinforma
Abb. 2) Bildschirmfoto der Betriebsführungssoftware mit aktiviertem Reiter „Übersicht“
werden nicht benötigte anlagenkom-ponenten ausgeblendet und nur die jeweils für das experiment benötigten anlagenparameter sind verfügbar. De-tailinformationen zu einzelnen kom-ponenten können zusätzlich abgeru-fen werden.
Für weitergehende komplexere unter-suchungen, die mit den vorbereiteten experimenten nicht durchgeführt wer-den können, besteht die möglichkeit, über den zugriff auf opc-server und mysQL-Datenbank die anlage inner-halb der systemgrenzen zu steuern, und auf die aufgezeichneten messda-ten zuzugreifen.
» IV. ersTe ergebnIsse
Die Inbetriebnahme wurde nach bau-bedingter unterbrechung (gebäude-brandschutz) und daraus folgenden anlaufschwierigkeiten, wegen still-stand von komponenten, verzögert.
sowohl die einzelnen systemkom-ponenten als auch die subsysteme wurden erfolgreich auf ihre Funkti-onstüchtigkeit und ihr komplexes zu-sammenspiel untersucht. Die Wasser-stoffspeicher wurden mit dem vom elektrolyseur erzeugten Wasserstoff beladen. Der gespeicherte Wasser-stoff wurde mittels brennWasser-stoffzellen
in elektrische energie und Wärme um-gewandelt. Verschiedene Verbraucher wurden mit elektrischer energie aus dem Inselnetz versorgt und grund- legende energiemanagement-Funktio- nen getestet. Das vorhandene sicher-heitssystem wurde umfassend geprüft und arbeitet innerhalb der Spezifikati-onen.
» V. zusammenFassung unD ausbLIck
zur Lösung der energieproblematik des 21. Jahrhunderts sind sehr gut ausgebildete Ingenieure, betriebswirt-schaftler und angrenzende berufe nö-tig. Für einen Teil dieser ausbildung und zu Forschungszwecken wurde ein bei bedarf leicht erweiterbares rege-neratives energiesystem mit Wasser-stoff- und brennstoffzellentechnik im Labor für regenerative energietechnik errichtet. Dieses system und die ex-perimentiermöglichkeiten wurden im Detail vorgestellt, Hauptmerkmal ist die klimafreundliche und co2-neutrale erzeugung von Wasserstoff mittels elektrolyseurs über regenerative ener-gien sowie der speicherung und rück-verstromung des Wasserstoffes. Die anlage wurde erfolgreich in betrieb genommen.
Forschungsgegenstände werden un-ter anderem die praxistauglichkeit der einzelnen systemkomponenten als auch das zusammenspiel des kom-plexen gesamtsystems sein. Hierzu gehören sowohl technische als auch wirtschaftliche und rechtliche aspekte.
Für den bereich energiemanagement und Energieeffizienz ist geplant, über bachelor- und masterarbeiten model-le der einzelnen systemkomponenten und komplexe regelungsstrategien zu entwickeln und diese auf Wirtschaft-lichkeit zu untersuchen. mit der vorge-stellten anlage und der im Labor vor-handenen solarthermieanlage kann insbesondere das zukunftsweisende beispiel energieautarkes-einfamilien-haus abgebildet und experimentell un-tersucht werden.
LITeRATuR
geitmann, sven (2004): Wasserstoff & brennstoffzellen – Die Technik von morgen.
Wedding, steven Jörg (2010): Inbetriebnahme eines rege-nerativen energiesystems mit Wasserstoff und brennstoffzellentechnik.
Weltenergierat – Deutschland e.V. (2011): energie für Deutschland 2011 – Fakten, perspektiven und positionen im globalen kontext, schwerpunktthema: Integration erneuerbarer energien in das stromversorgungssystem.
AuToReN
M. eng. Dipl.-Ing. [FH] Denny Ragusch Labor für regenerative energietechnik TH Wildau [FH]
denny.ragusch@th-wildau.de Dipl.-Ing. Michael Jergović Labor für regenerative energietechnik TH Wildau [FH]
michael.jergovic@th-wildau.de Prof. Dr. rer. nat. Siegfried Rolle Labor für regenerative energietechnik TH Wildau [FH]
siegfried.rolle@th-wildau.de Dr. rer. nat. Lutz B. Giese Labor für regenerative energietechnik TH Wildau [FH]
lutz.giese@th-wildau.de
EnErgiE- und umwEltmanagEmEntinformations- und Kom.-tEchnologiEnmatErial- und ProduKtionstEchnologiElEhr- und lErnmanagEmEntlogistiKmanagEmEnt und innovationchnologiEnBiosysTem Bioinforma
Zusammenfassung
Das photoscanning-Verfahren dient der zerstörungsfreien De-tektion von Defekten in solarzellen. Die Daten ermöglichen rückschlüsse auf grundlegende physikalische parameter der zelle, wie zum beispiel den Wirkungsgrad, bzw. mechanische störungen. es erlaubt eine umfassende charakterisierung ei-ner Vielzahl von unterschiedlichen solarzellentypen. Inei-nerhalb des projektes werden diese einsatzmöglichkeiten des photo-scanning-Verfahren verifiziert. Seit 2011 wurde die Weiterent-wicklung des Verfahrens innerhalb einer kooperation mit der Firma senTecH als projektträger, der physikalisch Technischen bundesanstalt und der TH Wildau als projektbeteiligte fortge-setzt.
Abstract
The photoscanning method serves as a kind of measurement for non-invasive detection of mechanical and electrical defects in solar cells. The signals allow conclusions about basic physi-cal parameters of the cell, e.g. the effectiveness or mechani-cal disturbances. It permits a widespread characterization of many different solar cell-types. Within the project, the possible applications of the photoscanning in the field of solar cells-cha-racterization get verified. Since 2011 the advancement of the method continued with a coorperation of the company “sen-TecH Instruments gmbH” as project leader, the “physikalisch Technische bundesanstalt” and the “Technical university of applied sciences Wildau” as project participants.
» I. THemaTIk
Die zuverlässige Vermessung von so-larzellen im produktionsprozess ist eine möglichkeit, die Weiterverarbeitung fehlerhafter solarzellen zu verhindern, den ausschuss zu reduzieren, kosten zu senken und die Qualität zu erhöhen.
als Folge können die zellen am markt günstiger angeboten werden. um alle wichtigen charakterisierungsmerkma-le einer solarzelcharakterisierungsmerkma-le ermitteln zu kön-nen, stehen bislang nur messverfahren zur Verfügung, die stichprobenartige Vermessungen der eigenschaften zu-lassen bzw. nur bestimmte parameter vermessen. Für die berührungslose untersuchung sämtlicher prozessier-ter zellen im produktionsprozess auf elektrische eigenschaften und mecha-nische Fehler gibt es derzeit kein Ver-fahren am markt.
» II. FunkTIonsWeIse eIner soLarzeLLe
eine solarzelle besteht aus einem ge-biet mit elektronenüberschuss (n-do-tiertes gebiet) und einem gebiet mit elektronenmangel (p-dotiertes gebiet).
Diese beiden gebiete bilden an ihrer Grenzfläche den pn-Übergang mit ei-ner besonderen potentialverteilung, auch raumladungszone genannt.
Durch die einwirkung von Licht wer-den bei ausreichender strahlungsener-gie zusätzliche elektronen-Loch-paare generiert. Dies führt zur sogenann-ten zellspannung einer beleuchtesogenann-ten solarzelle und kann als elektrische energie genutzt werden. Fehlerhaftes material führt zum Verlust von elek-tronen-Loch-paaren und damit zum Verlust elektrischer energie (schmieder 2011).
» III. ausgeWäHLTe VerFaHren zur soLarzeLLenanaLyse es haben sich derzeit drei bildgebende untersuchungsverfahren zur Quali-tätskontrolle von solarzellen etabliert:
die photolumineszenz, die elektrolumi-neszenz und die Thermographie.
photo- und elektrolumineszenz nutzen den rekombinationsprozess in einer solarzelle aus. Die Ladungsträger wer-den durch eine äußere energiequelle getrennt. nachfolgend rekombinieren
die Ladungsträger wieder und senden dabei photonen aus. Diese photonen werden detektiert. Insgesamt erhält man also eine Information zum Le-bensende der Ladungsträger. an De-fekten ist die rekombinationswahr-scheinlichkeit größer, so dass hier eine höhere photonenanzahl nachgewiesen wird.
Der unterschied der beiden Verfahren liegt in den untersuchungsbedingun-gen. Während bei der elektrolumines-zenz die energiezufuhr (anregung) über kontakte an der zelle erfolgt, kann die anregung bei der photolumi-neszenz kontaktlos über die beleuch-tung der zelle erfolgen (schmieder 2011, kiliani 2009, prietzel 2010).
Die Thermographie-messung erfor-dert eine Lichtquelle im Infrarotbereich (Wärmestrahlung) und eine Infrarotka-mera zur Detektion. Die zugeführte Wärme verteilt sich in der solarzelle.
Das auftreten eines Defektes stört den Wärmefluss, wodurch fehlerhafte bereiche verdeutlicht werden können (käs 2003, eigenbrod 2009). Dies wur-de im rahmen wur-des projektes nachge-stellt.
pHoToscannIng-VerFaHren zur nIcHTInVasIVen cHarakTerIsIerung
FabrIkaTIonsbeDIngTer DeFekTe In soLarzeLLen
B. Schmieder, T. Döhler, S. Rolle, F. Ruede, T. Schurig, H. Ketelsen, B. Gruska
Abb. 1) Photographie einer defekten Zelle Abb. 5) Photographie der Zelle 18
Abb. 6) Thermographie-Messung der Zelle 18
Abb. 8) Elektrolumineszenzaufnahme der Zelle 18
Abb. 3) Photographie einer Solarzelle mit Frontdruck-fehlern (weiße Punkte)
Abb. 2) Thermographie-Untersuchung einer defekten Zelle
Abb. 4) Thermographie-Untersuchung einer Solarzelle mit Frontdruckfehlern
Abb .7) Photoscanning-Aufnahme der Zelle 18
In abbildung 2 sind deutlich brüche in der zelle detektiert, die in der opti-schen ansicht (abbildung 1) nicht zu erkennen sind. Die Oberflächenfehler in abbildung 3 und 4 können ebenfalls mit diesem Verfahren untersucht wer-den.
zelle 18, by, sW - 2mm
y [mm]
0 20 40 60 80 100 120 140
20 40 60
0 80 100 120 140
x [mm]
nicht detektierbar sind Fehler in den elektrischen eigenschaften, wie der Vergleich in den abbildungen 5–8 zeigt. Hier ist bereits ein Vergleich mit einer photoscan-ning-aufnahme zu sehen, welche den elektrischen Defekt rechts im bild deutlich zeigt.
-0,4840 -0,3740 -0,2640 -0,1540 -0,04400 0,06600 0,1760 0,2860 0,3960
EnErgiE- und umwEltmanagEmEntinformations- und Kom.-tEchnologiEnmatErial- und ProduKtionstEchnologiElEhr- und lErnmanagEmEntlogistiKmanagEmEnt und innovationchnologiEnBiosysTem Bioinforma
» IV. pHoToscannIng-VerFaHren Im photoscanning-Verfahren wird das physikalische phänomen der Induktion genutzt, um ein Abbild des Stromflus-ses innerhalb der solarzelle wiederzu-geben. Dabei werden definiert aus-gerichtete spulen systematisch über eine probe geführt (scannen), um die lokal durch Laser angeregten ströme in der solarzelle zu detektieren. Wie in abbildung 10 dargestellt, werden die generierten ströme (weiße pfeile) im material von magnetfeldern (grüne pfeile) ringförmig um diese ströme be-gleitet, die dann in der messspule eine spannung induzieren und detektiert werden können. über den „umweg“
magnetfeldes können die elektrischen eigenschaften der solarzelle bestimmt werden. bei einer defektfreien zelle be-wegen sich die ströme in richtung der Leiterbahnen. Wenn ein Defekt den Stromfluss stört, ändert sich die Rich-tung des Stromflusses, und es kann zwischen fehlerhaftem und fehlerfrei-em material unterschieden werden.
Da beim photoscanning-Verfahren mit- hilfe des Laserspots nur sehr lokal an-geregt wird, sind die erzeugten strom-stärken bzw. die resultierenden mag-netfeldstärken auch nur sehr gering.
Um äußere Störeinflüsse, wie beispiels-weise elektromagnetische streufelder elektrischer Geräte, aber auch Einflüsse des erdmagnetfeldes, möglichst gering
Abb. 9) Darstellung des Messtisches mit Messarm, Spu-lenkopf und Laser (links), neu entwickelter Messkopf (PTB) (unten)
Abb. 10) Aufbau einer Solarzelle mit Hinweis auf Ladungsträgerbewegung (e- =Elektron und h+=Loch), Magnetfeld-richtung und Spulenposition
zu halten, wird die sogenannte Lock-In-Technik angewandt. sie ermöglicht die Trennung des messsignals von stö-renden umgebungssignalen.
Dabei wird der anregende Laserstrahl mit einer bestimmten Frequenz ge-pulst, die sich dann sowohl im erzeug-ten Stromfluss als auch im detektiererzeug-ten Messsignal wiederfinden lässt. Zum Herausfiltern dieses Signals wird ein Bandpassfilter benutzt. Dadurch wer-den nur die messrelevanten signale ausgewertet und die störsignale weit-gehend ausgeblendet. zusätzlich muss das signal verstärkt werden (ragusch 2005; schmieder 2011).
abbildung 11 zeigt die Darstellung der photoscanning-messung einer weitge-hend defektfreien zelle.
Die unterschiedlichen Typen von so-larzellen stellen beim photoscanning-Verfahren eine Herausforderung dar.
siliziumzellen liefern im Vergleich zu anderen zellarten, wie z. b. kupfer-Indium-selenid-Dünnschichtzellen (cIs-zellen), ein signal mit hoher Inten-sität. es wurden neue messköpfe für unterschiedliche zelltypen entwickelt.
Insbesondere wurde der Durchmes-ser der spulen vergrößert. Dadurch verbessert sich zwar die signaldetekti-on, aber die räumliche Auflösung der messung verschlechtert sich. Deshalb ist der einsatz größerer spulen eher für zellen der Dünnschichttechnologie mit ihrem ohnehin geringeren signal-pegel notwendig.
Abb. 11) Photoscanning-Aufnahme einer defektfreien Solarzelle
-0,3380 -0,2940 -0,2501 -0,2061 -0,1622 -0,1182 -0,07423 -0,03027 0,01369 0,05765 0,1016 0,1456 0,1895 0,2335 0,2775 0,3214
Qcells zelle, by, 2mm
y [mm]
x [mm]
20 40 60
0 80 100 120 140
0 20 40 60 80 100 120 140
-0,2630 -0,2183 -0,1735 -0,1288 -0,08400 -0,03925 0,005500 0,05025 0,09500
x [mm]
mF20khz, bx, sr500khz, s100k, sWo_5
40 50 60 70 80 90 100
50 55 60 65 70 75 80 85
y [mm]
» V. DeFekTe In soLarzeLLen In einer solarzelle kann es zu verschie-denen Fehlern kommen, die sich un-terschiedlich auf den Wirkungsgrad der zelle auswirken. grobe Fehler sind brüche und Leiterbahnunterbrechun-gen, weite Teile der solarzelle werden unbrauchbar. es gibt jedoch auch klei-ne brüche, sogenannte mikrorisse, die mit bloßem auge nicht zu erkennen sind. auch diese zellen müssen ausge-sondert werden.
Ebenfalls negativen Einfluss auf die Leistung einer solarzelle hat ein soge-nannter shunt. Das ist ein kurzschluss zwischen p- und n-gebiet der solarzel-le. Die elektronen bewegen sich nicht wie gewünscht über die Leiterbahnen, sondern nehmen den kürzeren Weg über die stelle des shunts, um zu re-kombinieren. Dieser Teil der zelle leis-tet keinen beitrag zur gesamtenergie-bilanz einer solarzelle.
» VI. konzepT eIner sTanDarDprobe Da die Defekte in der praxis mit un-terschiedlicher lokaler ausdehnung und Form auftreten und das photos-canning-Verfahren durch die variable nachweiselektronik kein absolutes Ver- fahren ist, ist es notwendig, eine stan-dardisierte Vergleichsprobe einzufüh-ren. zum einen kann die reprodu-zierbarkeit der messung über lange zeiträume kontrolliert werden, zum anderen ermöglichen vorhandene de- finierte Fehler eine Aussage über zu-gehörige signalauswirkungen und la-terales Auflösungsvermögen. Deshalb wurden verschiedene Fehler, z. b. Flä-chen- oder Linienfehler, mit variieren-den ausdehnungen in diese standard-probe eingebracht.
20 40 60 80 100 120 140 160
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Messpunkt x- Achse
Messpunkte y-Achse
prokristalline solarzelle: 150 x 150
100
50
0
-50
-100
Abb. 12) Photoscanning-Aufnahme von CIS-Zellen
Abb. 13) Photoscanning-Aufnahme einer polykristallinen Solarzelle mit Leiterbahnunterbrechungen und Brüchen
Abb. 14) Vollständige Photoscanning-Aufnahme der Standardprobe
y [mm]
x [mm]
ref zelle, by, sW 2mm, parm: standard z [V]
-1,920 -1,759 -1,598 -1,438 -1,277 -1,116 -0,9552 -0,7944 -0,6336 -0,4728 -0,3120 -0,1512 0,009600 0,1704 0,3312 0,4920 0,6528 0,8136 0,9744 1,135 1,296 1,457 1,618 1,778 1,939 2,100
40 60 80 100 120
40 60 80 100 120
1
2
EnErgiE- und umwEltmanagEmEntinformations- und Kom.-tEchnologiEnmatErial- und ProduKtionstEchnologiElEhr- und lErnmanagEmEntlogistiKmanagEmEnt und innovationchnologiEnBiosysTem Bioinforma
Abb. 15) Photographie der Standardprobe mit ausge-wählten Fehlern
Abb. 16) Messung eines Ausschnitts (1) der Standardprobe mit waagerechtem Linienfehler
ref zelle, by, sW 1mm, waagerechter Linienfehler
y [mm]
x [mm]
-0,6250 -0,5795 -0,5340 -0,4885 -0,4430 -0,3975 -0,3520 -0,3065 -0,2610 -0,2155 -0,1700 -0,1245 -0,07900 -0,03350 0,01200 0,05750 0,1030 0,1485 0,1940 0,2395 0,2850 0,3305 0,3760 0,4215 0,4670 0,5125 0,5580 0,6035 0,6490 0,6945 0,7400
25 30 35 40 45 50 55 60
55 60 65
» VI. zusammenFassung unD ausbLIck
Das photoscanning-Verfahren ermög-licht die Detektion verschiedener De-fekte in solarzellen, z. b. brüche oder Leiterbahnunterbrechungen. Dies wur- de an siliziumbasierten solarzellen nachgewiesen. mit einem verbesser-ten messkopf konnverbesser-ten auch Dünn-schichtzellen vermessen werden. ein Vergleich des photoscanning-Verfah-rens mit anderen messverfahren zeigt, dass es zumindest gleichen Informati-onsgehalt aufweist. Die aufgenomme-nen signale der magnetfeldstärke las-sen zusätzlich Informationen über die elektrischen eigenschaften der solar-zelle erkennen, aus denen künftig der Zellwirkungsgrad und die Quanteneffi-zienz bestimmbar sein sollten. Derzeit ist für die untersuchung einer solarzel-le (abrasterung) mehr zeit notwendig als im produktionsprozess für Quali-tätskontrolle zur Verfügung steht. um diesen nachteil zu beseitigen, wird ein messaufbau angestrebt, der mit meh-reren messköpfen gleichzeitig arbeitet und dadurch den rasterweg und die messzeit vermindert.
Abb. 17) Messung eines Ausschnitts (2) der Standardprobe mit senkrechtem Linienfehler
y [mm]
x [mm]
108 110 112 114 116 118
50 55 60 65 70
75 -0,6250
-0,5704 -0,5158 -0,4612 -0,4066 -0,3520 -0,2974 -0,2428 -0,1882 -0,1336 -0,07900 -0,02440 0,03020 0,08480 0,1394 0,1940 0,2486 0,3032 0,3578 0,4124 0,4670 0,5216 0,5762 0,6308 0,6854 0,7400
ref zelle, by, sW 2mm, senkrechter Linienfehler
LITeRATuRVeRZeICHNIS
ragusch, D., beyer, J., Drung, D., Jergovic, m., rolle, s., schurig, T. (2005): photoscanning-methode zur nichtinva-siven charakterisierung fabrikationsbedingter Defekte in solarzellen, Technische Hochschule Wildau.
schmieder, b. (2011): einsatzmöglichkeiten des photoscan-ning-Verfahrens zur Qualitätskontrolle von photozellen, bachelorarbeit, Technische Hochschule Wildau.
kiliani, D. (2009): aufbau eines Lumineszenz-messplatzes zur charakterisierung von solarzellen, Diplomarbeit, universität konstanz.
prietzel, k. (2010): elektrolumineszenz-untersuchungen an Kupfer-Indium-Sulfid Dünnschichtmodulen, Diplomar-beit, Technische Hochschule Wildau.
käs, m. (2003): Thermographiemessung an solarzellen, Diplomarbeit, universität konstanz.
Eigenbrod, H., Fulga, S. (2009): Wärmeflussthermogra-phie zur rissdetektion an solarzellen, Fraunhofer-Institut für produktionstechnik und automatisierung.
AuToReN B. Schmieder TH Wildau [FH]
benjamin.schmieder@gmx.net T. Döhler
TH Wildau [FH]
tdoehler@th-wildau.de S. Rolle
TH Wildau [FH]
rolle@th-wildau.de F. Ruede
physikalisch Technische bundesanstalt abbestraße 1, 10785 berlin frank.ruede@ptb.de T. Schurig
physikalisch Technische bundesanstalt abbestraße 1, 10785 berlin thomas.schurig@ptb.de H. Ketelsen
sentech Instruments gmbH schwarzschildstraße 2, 12489 berlin helge.ketelsen@sentech.de B. Gruska
sentech Instruments gmbH schwarzschildstraße 2, 12489 berlin bernd.gruska@sentech.de
EnErgiE- und umwEltmanagEmEntinformations- und Kom.-tEchnologiEnmatErial- und ProduKtionstEchnologiElEhr- und lErnmanagEmEntlogistiKmanagEmEnt und innovationchnologiEnBiosysTem Bioinforma
Zusammenfassung
Der autor hat zu diesem Thema ein projekt unternommen und das ergebnis am 23. märz 2012 am Tag der offenen Tür des centers for Telecommunication research (cTr) des king’s college, London [eylert: 2012] vorgetragen. Im zentrum des beitrags steht die rolle, die die mobilen medien im kontext sozialer netze spielen. Während sich in den anfängen der mobilkommunikation der begriff „service“ bestenfalls auf die Telefonie allein bezog, hat sich der begriff im Laufe der zeit in der Telekommunikation entwickelt und stark verändert. Damit einhergehend veränderte sich auch der Einfluss der technolo-gischen entwicklung auf die gesellschaft und umgekehrt. be-sonders deutlich wird das am beispiel der nutzung von Face-book über smartphones.
Abstract
The author carried out a project on this subject and presented the results at cTr’s open Day on 23rd march 2012 at king’s college in London [eylert: 2012]. The key point of the study is the role of services in the telecommunication business and its development in the role of social networks in modern telecom-munication media. The report takes a look at the implication of new services in mobile telecommunications regarding their
The author carried out a project on this subject and presented the results at cTr’s open Day on 23rd march 2012 at king’s college in London [eylert: 2012]. The key point of the study is the role of services in the telecommunication business and its development in the role of social networks in modern telecom-munication media. The report takes a look at the implication of new services in mobile telecommunications regarding their