Entwicklung eines integrierten Solarspeichers auf Basis von Solarzellen und Supercaps<\/p>\n
Regenerative Energiequellen stellen nicht nur in wind- und sonnenarmen Zeiten f\u00fcr die Versorgungssicherheit ein Problem dar, sondern sorgen auch durch permanente kleinere Fluktuationen, wie beispielsweise Wolkenfelder vor der Sonne, f\u00fcr Schwierigkeiten in
der Netzstabilit\u00e4t. Es w\u00e4re somit von gro\u00dfem Vorteil, eine M\u00f6glichkeit zu finden, um Solarzellen so zu stabilisieren, dass sie auch bei fluktuierender Beleuchtung einen konstanten Strom liefern. Dies ist m\u00f6glich, indem die Leistungsspitzen einer Solarzelle von einem Speicherelement abgefangen werden und in Zeiten der Verschattung durch Wolken die gespeicherte Energie an den Verbraucher oder einen Langzeitspeicher abgegeben wird.<\/p>\n
Aufgrund seiner hohen Leistungsdichte, der gro\u00dfen Zyklenlebensdauer, sowie der sehr schnellen Speicherung im Sekunden- bis Minutenbereich, die auf rein physikalischen Prinzipien beruht, ist ein Doppelschichtkondensator ein geeignetes Speicherelement f\u00fcr die effziente Speicherung stark fluktuierender Solarenergie. Die Zielsetzung meiner Promotion ist es daher, eine Kopplung von Solarzelle und Doppelschichtkondensator in einem gemeinsamen gedruckten Bauteil vorzunehmen, um so einen konstanten Stromfluss zu gew\u00e4hrleisten.
Neben der Auswahl geeigneter druckbarerer Materialien und einer optimierten Verschaltung, sollen auch das Layout des Bauteiles und eine geeignete Verkapselung untersucht werden. Zur Charakterisierung des Bauteils stehen sowohl grundlegende Techniken aus der Photovoltaik- als auch aus der Energiespeicherforschung zur Verf\u00fcgung. Solarzellen werden mittels Strom-Spannungs-Charakteristik auf ihre Effzienz \u00fcberpr\u00fcft. Doppelschichtkondensatoren werden mit der zyklischen Voltammetrie vermessen, welche Aufschluss \u00fcber die Kapazit\u00e4t des Speicherelements gibt. Zudem gelten das Galvanostatische Laden und Entladen soewie die elektrochemische Impedanzspektroskopie als weitere wichtige Messmethode. Auch an dem gekoppelten Bauteil sollen Strom-Spannungs-Messungen bei fluktuierender Beleuchtung durchgef\u00fchrt und mit Simulationen nachgestellt werden.
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