hiro/fpraktikum
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SZ/protokoll/figs/python
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@ -1 +0,0 @@
/home/hiro/Documents/Projects/UNI/Prakt/FP/SZ/auswertung/figs/

151
SZ/protokoll/protokoll.tex
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@ -733,13 +733,13 @@ Wirkungsgrad und Füllfaktor realistische Werte an, so kann man für
\label{tab:jscanorg} \label{tab:jscanorg}
\begin{tabular}{s|s|s|s|s} \begin{tabular}{s|s|s|s|s}
\toprule \toprule
\(\eta\) & \(P_{ein}\) [\(\si{\watt}/\si{\centi\meter}^2\)] & \(voc\) [\si{\volt}] & FF & \(jsc\) [\(\si{\ampere}/\si{\centi\meter}^2\)]\\ \(\eta\) & \(P_{ein}\) [\(\si{\watt}\)] & \(\voc\) [\si{\volt}] & FF & \(jsc\) [\(\si{\ampere}/\si{\centi\meter}^2\)]\\
\midrule \midrule
0,21 & 2,6 & 0,5 & 0,5 & 0,084 \\ {0.21} & {2.6} & {0,5} & {0,5} & {0,084} \\
0,21 & 2,6 & 0,55 & 0,5 & 0,076 \\ {0.21} & {2.6} & {0,55} & {0,5} & {0,076} \\
0,21 & 2,6 & 1 & 0,5 & 0,042 \\ {0.21} & {2.6} & 1 & {0.5} & {0,042} \\
0,21 & 2,6 & 1,5 & 0,5 & 0,028 \\ {0.21} & {2.6} & {1,5} & {0.5} & {0,028} \\
0,21 & 2,6 & 2 & 0,5 & 0,021 {0.21} & {2.6} & 2 & {0.5} & {0,021}
\end{tabular} \end{tabular}
\caption{Erwartbare \(\jsc\) für die anorganische Solarzelle.} \caption{Erwartbare \(\jsc\) für die anorganische Solarzelle.}
\end{table} \end{table}
@ -755,10 +755,10 @@ Deswegen kann man durchaus einen Kurzschlussstrom von
\label{tab:jsco1} \label{tab:jsco1}
\begin{tabular}{s|s|s|s|s} \begin{tabular}{s|s|s|s|s}
\toprule \toprule
\(\eta\) & \(P_{ein}\) [\(\si{\watt}/\si{\centi\meter}^2\)] & \(voc\) [\si{\volt}] & FF & \(jsc\) [\(\si{\ampere}/\si{\centi\meter}^2\)] \\ \(\eta\) & \(P_{ein}\) [\(\si{\watt}\)] & \(\voc\) [\si{\volt}] & FF & \(jsc\) [\(\si{\ampere}/\si{\centi\meter}^2\)] \\
\midrule \midrule
0,05 & 0,0064 & 0,9 & 0,5 & 0,011 \\ {0.05} & {0.0064} & {0,9} & {0,5} & {0,011} \\
0,05 & 0,0064 & 1 & 0,5 & 0,010 {0.05} & {0.0064} & 1 & {0,5} & {0,010}
\end{tabular} \end{tabular}
\caption{Erwartbare \(\jsc\) für die organische Solarzelle O1.} \caption{Erwartbare \(\jsc\) für die organische Solarzelle O1.}
\end{table} \end{table}
@ -767,13 +767,13 @@ Deswegen kann man durchaus einen Kurzschlussstrom von
\label{tab:jsco2} \label{tab:jsco2}
\begin{tabular}{s|s|s|s|s} \begin{tabular}{s|s|s|s|s}
\toprule \toprule
\(\eta\) & \(P_{ein}\) [\(\si{\watt}/\si{\centi\meter}^2\)] & \(voc\) [\si{\volt}] & FF & \(jsc\) [\(\si{\ampere}/\si{\centi\meter}^2\)] \\ \(\eta\) & \(P_{ein}\) [\(\si{\watt}\)] & \(\voc\) [\si{\volt}] & FF & \(jsc\) [\(\si{\ampere}/\si{\centi\meter}^2\)] \\
\midrule \midrule
0,05 & 2,5 & 6 & 0,5 & \num{0,167e-2} \\ {0.05} & {2.5} & 6 & {0.5} & \num{0.167e-2} \\
0,05 & 2,5 & 6,5 & 0,5 & \num{0,154e-2} \\ {0.05} & {2.5} & {6.5} & {0.5} & \num{0.154e-2} \\
0,05 & 2,5 & 7 & 0,5 & \num{0,143e-2} \\ {0.05} & {2.5} & 7 & {0.5} & \num{0.143e-2} \\
0,05 & 2,5 & 7,5 & 0,5 & \num{0,133e-2} \\ {0.05} & {2.5} & {7.5} & {0.5} & \num{0.133e-2} \\
0,05 & 2,5 & 8 & 0,5 & \num{0,125e-2} {0.05} & {2.5} & 8 & {{0.5}} & \num{0.125e-2}
\end{tabular} \end{tabular}
\caption{Erwartbare \(\jsc\) für die organische Solarzelle O2.} \caption{Erwartbare \(\jsc\) für die organische Solarzelle O2.}
\end{table} \end{table}
@ -829,19 +829,19 @@ Wie in~\ref{fig:b-all} zu sehen erben sich Ma\ss{}gebliche
Abh\"angigkeiten von \(\jsc\) und weniger von \(\voc\). Abh\"angigkeiten von \(\jsc\) und weniger von \(\voc\).
\begin{figure}[H]\centering \begin{figure}[H]\centering
\includegraphics[width=.7\columnwidth]{./figs/python/B/all.pdf} \includegraphics[width=.7\columnwidth]{./figs/python/B/all.pdf}
\caption{\(j(U)\) Kennlinie der Anorganischen Solarzelle in \caption{\(j(U)\) Kennlinie der anorganischen Solarzelle in
Abhängigkeit der Intensität (\([I] = \mwcm{}\)) } Abhängigkeit der Intensität (\([I] = \mwcm{}\)) }
\label{fig:b-all} \label{fig:b-all}
\end{figure} \end{figure}
\begin{figure}[H]\centering \begin{figure}[H]\centering
\includegraphics[width=.7\columnwidth]{./figs/python/B/j_sc.pdf} \includegraphics[width=.7\columnwidth]{./figs/python/B/j_sc.pdf}
\caption{\(\jsc\) der Anorganischen Solarzelle in \caption{\(\jsc\) der anorganischen Solarzelle in
Abhängigkeit der Intensität.} Abhängigkeit der Intensität.}
\label{fig:b-jsc} \label{fig:b-jsc}
\end{figure} \end{figure}
\begin{figure}[H]\centering \begin{figure}[H]\centering
\includegraphics[width=.7\columnwidth]{./figs/python/B/u_cc.pdf} \includegraphics[width=.7\columnwidth]{./figs/python/B/u_cc.pdf}
\caption{\(\voc\) der Anorganischen Solarzelle in \caption{\(\voc\) der anorganischen Solarzelle in
Abhängigkeit der Intensität. Logarithmischer Plot.} Abhängigkeit der Intensität. Logarithmischer Plot.}
\label{fig:b-voc} \label{fig:b-voc}
\end{figure} \end{figure}
@ -870,8 +870,32 @@ interperitieren ist.
Setzt man in~\ref{eq:ersatz} \(I=0\) und vernachl\"assigt \(R_P\) Setzt man in~\ref{eq:ersatz} \(I=0\) und vernachl\"assigt \(R_P\)
(m\"oglich, falls Solarzellenspannung gro\ss{}) und den endlichen (m\"oglich, falls Solarzellenspannung gro\ss{}) und den endlichen
S\"attigungsstrom, so ergibt sich theoretisch S\"attigungsstrom, so ergibt sich theoretisch
\(\voc\propto\ln(I) + \text{const}\).\todo{formel} Bei niedrigen \(\voc\propto\ln(I) + \text{const}\).
Intensit\"aten gelten diese Voraussetzung warscheinlich nich gut,
\begin{equation}
0 = I_{Ph} - I_S \cdot \qty(exp\qty[\frac{eU}{ak_BT}]-1)
\end{equation}
\begin{equation}
\frac{I_{Ph}+I_S}{I_S} = exp\qty[\frac{eU}{ak_BT}]
\end{equation}
\begin{equation}
\ln(\frac{I_{Ph}}{I_S}+1) = \frac{eU}{ak_BT}
\end{equation}
\begin{equation}
\ln(\frac{I_{Ph}}{I_S}+1) \cdot \frac{ak_BT}{e} = U
\end{equation}
Für \(I_{Ph} \gg I_S\) folgt:
\begin{equation}\label{eq:iphgross}
U \approx \ln(I_{Ph}) \cdot \frac{ak_BT}{e}
\end{equation}
Bei niedrigen
Intensit\"aten gelten diese Voraussetzung wahrscheinlich nicht gut,
sodass sich f\"ur die ersten Messpunkte in~\ref{fig:b-voc} eine sodass sich f\"ur die ersten Messpunkte in~\ref{fig:b-voc} eine
Abweichung (noch innerhalb der gesch\"atzten Messungenauigkeiten) Abweichung (noch innerhalb der gesch\"atzten Messungenauigkeiten)
ergibt. Aus nur f\"unf Messpunkten lassen sich keine definitiven ergibt. Aus nur f\"unf Messpunkten lassen sich keine definitiven
@ -967,7 +991,94 @@ dieser liegt aber daran, dass das Modul in Richtung der Fenster gedreht wurde un
auch wenn das Wetter am Versuchstag bewölkt war, immer noch genügend Licht auf die beiden auch wenn das Wetter am Versuchstag bewölkt war, immer noch genügend Licht auf die beiden
Solarzellen fallen konnte, um einen Stromfluss zu ermöglichen. Solarzellen fallen konnte, um einen Stromfluss zu ermöglichen.
\section{Anhang}
\label{sec:anh}
\subsection{Weitere Plots zu C}
\label{sec:plotsc}
\begin{figure}[H]\centering
\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
\includegraphics[width=.5\columnwidth]{figs/python/C/3x3_schaltung_2.pdf}
\caption{Schaltung 1 (vgl.~\ref{fig:schalt1})}
\label{diag:hellschalt1}
\end{subfigure}
\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
\includegraphics[width=.5\columnwidth]{figs/python/C/3x3_schaltung_3.pdf}
\caption{Schaltung 2 (vgl.~\ref{fig:schalt2})}
\label{diag:hellschalt2}
\end{subfigure}
\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
\includegraphics[width=.5\columnwidth]{figs/python/C/3x3_schaltung_4.pdf}
\caption{Schaltung 3 (vgl.~\ref{fig:schalt3})}
\label{diag:hellschalt3}
\end{subfigure}
\caption{Hellkennlinien}
\label{fig:hellkenn}
\end{figure}
\begin{figure}[H]\centering
\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
\includegraphics[width=.5\columnwidth]{figs/python/C/3x3_verschattung_1.pdf}
\caption{Schaltung 1 (vgl.~\ref{fig:schatt1})}
\label{diag:verschattung1}
\end{subfigure}
\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
\includegraphics[width=.5\columnwidth]{figs/python/C/3x3_verschattung_2.pdf}
\caption{Schaltung 2 (vgl.~\ref{fig:schatt2})}
\label{diag:verschattung2}
\end{subfigure}
\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
\includegraphics[width=.5\columnwidth]{figs/python/C/3x3_verschattung_3.pdf}
\caption{Schaltung 3 (vgl.~\ref{fig:schatt3})}
\label{diag:verschattung3}
\end{subfigure}
\caption{Kennlinien für verschiedene Verschattungen}
\label{fig:verschattung}
\end{figure}
\begin{figure}[H]\centering
\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
\includegraphics[width=.5\columnwidth]{figs/python/3x3_schaltung_2_rsrp.pdf}
\caption{Schaltung 1 (vgl.~\ref{fig:schalt1})}
\label{diag:hellschalt1fit}
\end{subfigure}
\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
\includegraphics[width=.5\columnwidth]{figs/python/3x3_schaltung_3_rsrp.pdf}
\caption{Schaltung 2 (vgl.~\ref{fig:schalt2})}
\label{diag:hellschalt2fit}
\end{subfigure}
\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
\includegraphics[width=.5\columnwidth]{figs/python/3x3_schaltung_4_rsrp.pdf}
\caption{Schaltung 3 (vgl.~\ref{fig:schalt3})}
\label{diag:hellschalt3fit}
\end{subfigure}
\caption{Hellkennlinien mit Fits}
\label{fig:hellkennfit}
\end{figure}
\begin{figure}[H]\centering
\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
\includegraphics[width=.5\columnwidth]{figs/python/3x3_verschattung_1_rsrp.pdf}
\caption{Schaltung 1 (vgl.~\ref{fig:schatt1})}
\label{diag:verschattung1fit}
\end{subfigure}
\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
\includegraphics[width=.5\columnwidth]{figs/python/3x3_verschattung_2_rsrp.pdf}
\caption{Schaltung 2 (vgl.~\ref{fig:schatt2})}
\label{diag:verschattung2fit}
\end{subfigure}
\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
\includegraphics[width=.5\columnwidth]{figs/python/3x3_verschattung_3_rsrp.pdf}
\caption{Schaltung 3 (vgl.~\ref{fig:schatt3})}
\label{diag:verschattung3fit}
\end{subfigure}
\caption{Kennlinien für verschiedene Verschattungen mit Fits}
\label{fig:verschattungfit}
\end{figure}
\section{Literatur} \section{Literatur}
\label{sec:literatur} \label{sec:literatur}
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