Der schnellwachsende Markt von Gebäudeintegrierten Photovoltaik Produkten und - Anwendungen erhöht den Bedarf an vielseitigen und neuartigen Photovoltaik-Modulen. Dünnschicht Silizium Photovoltaik hat in diesem Feld durch ihre Flexibilität einen großen Vorteil gegenüber anderen. Um die Depositionszeit (und damit die Produktionskosten) dicker Tandemzellen zu verringern, können die Silizium Absorberschichten mit Germanium verbessert werden. µc-Si1-XGeX:H Absorber wurden untersucht, die bei gleicher Effizienz eine geringere Schichtdicke aufweisen. Eine Simulation von Solarmodulflächen in Oldenburg zeigt eine höhere Einstrahlleistung für bifaciale Module in senkrechter Aufstellung unabhängig der Orientierung im Vergleich zu konventionell installierten, monofacialen Solarmodulen. Einfach-Stapel Solarzellen können durch eine Modifikation der n-Schicht auf Transparenz in Solarzellen mit einer sehr hohen Bifacialität von 95 % verwandelt werden. Diese eignen sich hervorragend für verschiedenste, teiltransparente building integrated photovoltaic (BIPV) Anwendungen. <dt.>
The growing market of building integrated photovoltaic applications and projects increases the demand for versatile and novel photovoltaic modules. Thin-film silicon solar cells have a significant advantage over other photovoltaic module types because of their high flexibility. Silicon absorber material can be enhanced by adding germanium. Using the advantages of a band-gap reduced by the addition of germanium enables the absorption of light with a longer wavelength. The µc-Si1-XGeX:H absorbers investigated show the same efficiency as the µc-Si:H absorbers but with reduced thickness. Simulations of different planes of orientation and tilt that were simulated in terms of irradiance for bifacial modules. Results show that, even for Oldenburg, vertically installed modules with high bifaciality can receive more irradiance than monofacial modules with optimum tilt and orientation. A bifaciality of over 95 % can be achieved for single junction cells by redesigning the n-layer for high energy light transparency. The result is a semi-transparent bifacial solar module which meets the demands of many building integrated photovoltaic applications. <engl.>
Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Vorhersage des Energieertrags von Photovoltaikmodulen. Die meteorologischen Daten wie z.B. Sonneneinstrahlung sind heutzutage weltweit verfügbar. Dies ermöglicht es, die erzeugte elektrische Energie von einem Photovoltaikmodul bestimmter Technologie an einem vorgegebenen Standort abzuschätzen. Die Umgebungstemperatur, Windgeschwindigkeit und Spektralverteilung der Sonneneinstrahlung haben ebenfalls eine Auswirkung auf die Modulperformance. Alle diese Daten werden von verschiedenen Wetterdiensten oder Reanalyse-Datenbanken bereitgestellt. Auf diese meteorologischen Eingangsdaten kann eine Reihe geeigneter Modelle angewendet werden, um die Photovoltaikleistung und den Energieertrag vorherzusagen. In dieser Arbeit wird eine detaillierte Analyse der verschiedene Performancemodelle präsentiert. Die Auswertung der Modellierungsergebnisse erfolgt anhand von Messungen an fünf Standorten in unterschiedlichen Klimazonen für die PV-Module verschiedener Technologien, darunter drei Dünnschichtmodule.
The main focus of this work is the prediction of potential energy yield of photovoltaic solar panels. Today, meteorological data such as solar irradiance is available worldwide. This allows to estimate the electrical energy produced by a module of specific technology at a given location. Along with solar radiation, ambient temperature, wind speed and spectral distribution of sunlight impact the module performance. All these data are provided by different weather forecast services or reanalysis databases. A sequence of particular models can be applied to these input meteorological data to predict the energy yield. In this work, a detailed analysis of different performance models is presented. The evaluation of modeling results is carried out using measurements from five sites situated in different climatic zones for modules of four technologies including three thin-film ones.
Aktuelle Lautheitsmodelle liefern für natürliche Stimuli wie Sprache oder Musik noch immer abweichende Vorhersagen von der subjektiven Lautheitswahrnehmung. Während die Prozesse der Verarbeitung im Ohr bereits relativ gut modelliert sind, ist das Wissen über Prozesse der neuronalen Verarbeitung eher schlicht. In dieser Arbeit wird die Qualität aktueller Lautheitsmodelle durch psychoakustische Experimente und neurosensorische Messungen auf den Prüfstand gebracht, um danach nach Möglichkeiten zu schauen, auf welchen Stufen diese Modelle für bessere Vorhersagen modifiziert werden können. Es zeigte sich, dass Lautheitsurteile und ihre neuronale Repräsentation einen komplexen, hierarchischen Prozess darstellen mit neurosensorischen Verarbeitungsschritten sowie zentraleren Anpassungs- und Rekalibrierungsprozessen, die in Lautheitsmodellen der Zukunft integriert werden müssen.
Current loudness models for natural stimuli such as speech or music still provide predictions that differ from subjective loudness perception. Loudness models are based on the processing of the auditory system. While models can already reproduce the processing in the ear relatively well, neuronal processing is not well understood yet. This thesis focuses on the evaluating current loudness models and finding approaches for modifications to improve their performance. It was found that loudness judgements and their neuronal representation reflects a complex hierarchical process with neurosensory processing steps as well as more central adaptation and recalibration processes that will have to be incorporated into more sophisticated loudness models of the future.