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Maximum-Power-Point-Management - Facharbeit

Maximum-Power-Point-Management - Facharbeit

 TWC
Facharbeit
Maximum-Power-Point
Management (MPP) - Wie
bekommt man die größte Leistung aus einer Solarzelle?
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Stephanie Mander

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Maximum-Power-Point-Management - Facharbeit

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Lara Weller

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Physik

 

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Eine Facharbeit zu dem Thema „Maximum-Power-Point-Management, wie hole ich die beste Leistung aus einer Solarzelle?“

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TWC Facharbeit Maximum-Power-Point Management (MPP) - Wie bekommt man die größte Leistung aus einer Solarzelle? Verfasser: Stephanie Mandernach Lara Weller Kurs: Seminarfach Fachlehrer: Herr Scheunert Abgabetermin: 28/06/2021 Inhaltsverzeichnis 1. Erneuerbare Energien 1.1 Vor- und Nachteile erneuerbarer Energien 2. Solarenergie 2.1 Warum sollte man Solaranlagen verwenden? 2.2 Aufbau und Funktion 3. Maximum Power Point Management (MPP) 3.1 Diagramm 4. Versuch - Den Maximum-Power-Point unserer Solarzelle finden 4.1 Material 4.2 Versuchsaufbau und Durchführung 4.3 Ergebnisse 5. Das größte Solarkraftwerke der Welt 5.1 Noor Abu Dhabi 5.2 Grober Aufbau und Funktion eines Solarkraftwerkes 6. Fazit 7. Quellenverzeichnis 7.1 Bildverzeichnis 1 1 crcrc N N N 2 2 3 5 5 5 5 6 7 7 8 8 9 9 1. Erneuerbare Energien 12Unter erneuerbarer Energie, auch regenerative Energie genannt, versteht man Energieträger/Energiequellen, die unendlich zur Verfügung stehen beziehungsweise praktisch unerschöpflich sind und sich verhältnismäßig schnell erneuern. Sie sind der Gegensatz zu fossilen Energieträgern wie Erdgas und Kohle, welche endlich sind oder sich erst über den Zeitraum von Millionen Jahren regenerieren. ERNEUERBARE ENERGIE ERDWÄRME BIOENERGIE of SSLAKAass wundenece q SOLARENERGIE 1.1 Vor- und Nachteile erneuerbarer Energien ³Erneuerbare Energien bringen sowohl Vor- als auch Nachteile mit sich. Einerseits sind sie in ihrer Nutzung umweltfreundlich, da sie keinen Verbrauch natürlicher Ressourcen benötigen und die Anlagen haben eine lange Lebensdauer. Andererseits jedoch hat die Nutzung auch große Eingriffe in Lebensräume, Überstauung von großen Flächen und hohe Investitionen zu Folge. Trotzdem haben sie sehr hohes Zukunftspotenzial, da sie gesellschaftlich schon heute am Liebsten gesehen werden. 1 https://www.next-kraftwerke.de/wissen/erneuerbare-energien 2 https://de.m.wikipedia.org/wiki/Erneuerbare Energien 3 https://www.co2online.de/klima-schuetzen/energiewende/erneuerbare-energien/ Seite 1 Abbildung 1 2. Solarenergie 4Das Wort Solar stammt von dem lateinischen...

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Wort "solaris" ab, welches übersetzt "die Sonne betreffend" bedeutet. Als Sonnenenergie oder Solarenergie bezeichnet man die Energie der Sonnenstrahlung, die in Form von elektrischen Strom, Wärme oder chemischer Energie technisch genutzt werden kann. 2.1 Warum sollte man Solaranlagen verwenden? Die Verwendung einer Solaranlage steigert beispielsweise den Wert einer Immobilie. Außerdem stecken attraktive Fördermöglichkeiten dahinter. Es gibt niedrigere Heizkosten durch geringeren Verbrauch von Energieträgern wie Öl oder Erdgas. Die Umwelt wird durch weniger CO2-Emission als Beitrag zum Klimaschutz entlastet. Ebenso steigt der Komfort und die Effizienz mit moderner Anlagentechnik. 2.2 Aufbau und Funktion 56Solarzellen wandeln das eintreffende Sonnenlicht sofort in elektrische Energie um. Sie bestehen aus einem Material, das Silizium heißt und auf unserer Erde sehr häufig vorkommt, beispielsweise in ganz normalem Sand. In diesem Silizium sind winzig kleine Teilchen die sogenannten Elektronen. Wenn sie von den Strahlen der Sonne getroffen werden, bewegen sie sich. In den zwei Siliziumschichten passiert folgendes: Wenn Licht auf die obere Schicht (n-Schicht) trifft, dann werden frei bewegliche Elektronen in die untere Schicht (p-Schicht) verlagert. Durch die dadurch entstandene Spannung, die auf einen gewünschten Wert erhöht wird, kann die elektrische Energie sofort genutzt werden. --> Die Umwandlung von Licht in Strom nennt man auch 'Photoeffekt'. Deshalb heißen Solaranlagen auch Photovoltaikanlagen. 4 https://www.google.de/amp/s/kinder.wdr.de/tv/neuneinhalb/mehrwissen/lexikon/s/lexikon- solarenergie-100.amp 5 https://heizung.de/solartechnik/wissen/kurz-erklaert-die-solarzelle-und-ihr-aufbau/ 6 https://www.kesselheld.de/aufbau-solarzelle/ Seite 2 Aufbau einer Solarzelle n-dotiert Grenzschicht p-dotiert Metallkontakt Metallkontakt Leitbahn ............ Verbraucher Abbildung 2 In der n-dotierten Schicht sind frei bewegliche Elektronen in einem positiven Raum (Kristall). In der p-dotierten Schicht befinden sich positive Ladungen, auch Löcher genannt, in einem negativen Kristall. In der Grenzschicht sind Löcher und Elektronen, welche sich hintereinander festhalten und sich rekonstruieren. Aus reinen Elektronen werden gebundene Elektronen. Voraussetzung dafür ist, dass Licht auf die Grenzschicht trifft. Die gebundenen Elektronen werden durch Lichtenergie getrennt und dann anschließend wieder zum vorherigen Platz zurückkatapultiert. Solange Licht auf die Zelle strahlt, setzt sich der Kreislauf fort. 3. Maximum Power Point Management (MPP) 78910Der Maximum Power Point auch MPP genannt, beschreibt den sogenannten Betriebspunkt, an dem die höchste Leistung der Solarzelle erzielt wird. Übersetzt ins Deutsche bedeutet es „Maximal-Leistungspunkt-Suche“. Bei Solarzellen ist dieser optimale Betriebspunkt nicht konstant, sondern hängt unter anderem von der Bestrahlungsstärke, der Temperatur am Solarmodul und dem Typ der Solarzellen ab. Die Leistung der Solarzelle wird durch die Einstrahlungsstärke enorm beeinflusst. Scheint die Sonne von einem wolkenlosen Himmel, trifft mehr Strahlung auf die Seite 3 7 https://photovoltaiksolarstrom.com/photovoltaiklexikon/maximum-power-point-mpp-tracking/ 8 https://www.zolar.de/blog/maximum-power-point-tracker 9 https://photovoltaiksolarstrom.com/photovoltaiklexikon/maximum-power-point-mpp-tracking/ 10 https://www.photovoltaik.org/photovoltaikanlagen/solarzellen/maximum-power-point

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Vielen Dank, wirklich hilfreich für mich, da wir gerade genau das Thema in der Schule haben 😁

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