Diplom- und Abschlussarbeiten (2022/23)

Erhöhung der Effizienz von Photovoltaikzellen mittels fluoreszierender Beschichtung



Projektleiter

Tobias Ritter

Themenstellung 1 (Tobias Ritter): Die benötigten Chemikalien werden synthetisiert und anschließend mittels verschiedener analytischer Methoden analysiert (Schmelzpunkt, IR, UV-VIS). Zusätzlich wird eine Halterung für Photovoltaikzellen gebaut, welche das Auftragen von flüssigen Beschichtungen ermöglicht.  

Mitarbeiter

Paul Luschnig

Themenstellung 2 (Paul Luschnig): Zur Messung der Effizienz der Photovoltaikzellen wird ein Prüfstand entwickelt. Die Effizienzmessungen werden mit und ohne Beschichtung, der synthetisierten Stoffe, durchgeführt. Weiters werden die synthetisierten Stoffe in unterschiedlichen Lösungsmitteln aufgetragen und die Auswirkung auf die Effizienz gemessen.


Zielsetzung

Die Zielsetzung ist die Überprüfung unserer These. Dies wird durch die Messung der Effizienz der Photovoltaikzellen erreicht.

Problemstellung

Da die gesellschaftliche und auch wirtschaftliche Relevanz von Photovoltaikzellen in den letzten Jahren stetig gestiegen ist, die Effizienz sich jedoch nicht nennenswert verbessert hat, haben wir den Anspruch, eine Beschichtung für Photovoltaikzellen zu entwickeln, die deren Effizienz steigert.

Ergebnisse

• Alle drei Stoffe wurden korrekt synthetisiert.
• Produkte wurden mittels FTIR, UV-VIS und Schmelzpunktbestimmung untersucht.
• Zwei Produkte waren dabei chemisch rein, ein Stoff leicht kontaminiert.
• Mittels 3D-Druck war es möglich eine funktionierende PV-Zellen-Halterung zu bauen.
• Ein funktionierender PV-Zellen-Prüfstand wurde entwickelt.
• Der MPP sowie der Temperaturkoeffizient der verwendeten PV-Zellen wurde bestimmt.
• Die Leistungsveränderung der PV-Zellen, nach Beschichtung mit den hergestellten Chemikalien bestätigt unsere These, dass mithilfe dieser Technik eine Leistungssteigerung möglich ist.
• Die während der Diplomarbeit aufgestellte These kann somit belegt werden.

Prototype

Zu sehen ist einer unserer Beschichtungsversuche mit Fluorescein in NaOH-Lösung. Diese Messung wurde in unserem eigens dafür gefertigten Prüfstand durchgeführt.

beschichtete PV-Zelle

Technologien

3D-Druck

Mittels 3D-Druck wurden essentielle Bauteile für den Bau der PV-Zellen-Halterung hergestellt.

Tinker CAD

Mittels Tinker CAD wurden die für den 3D-Druck benötigten 3D-Modelle erstellt.

Creality Slicer

Die Software Creality wurde als Slicer für die 3D-Modelle verwendet, um diese in eine für den 3D-Drucker verständliche Programmiersprache zu übersetzen.

Omnic Spectra

Mithilfe von Ominc Spectra wurden die gewonnenen IR-Spektren der hergestellten organischen Präparate untersucht und interpretiert.

PV-Zellen-Halterungen

Mithilfe von bereits oben aufgelisteten Technologien war es möglich, diese PV-Zellen-Halterungen zu bauen. Sie ermöglichen das Auftragen von flüssigen Beschichtungen.