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@ -903,16 +903,16 @@ Schl\"usse \"uber den Zusammenhang von \(\voc\) ziehen.
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\subsection{Versuche an realistischen Verschaltungen}
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\label{sec:auswc}
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Die in~\ref{sec:sol6} dargestellte und schon Kurz begr\"undete
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Die in~\ref{sec:sol6} dargestellte und schon kurz begr\"undete
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Schaltung der Solarzellen wurde gew\"ahlt um gleichm\"a\ss{}ig
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\(\isc\) und \(\voc\) zu erh\"ohen und damit
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gem\"a\ss{}~\ref{eq:wirkgrad} den Wirkungsgrad zu steigern (unter der
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annahme, dass \(FF=\text{const.}\) eine intensive Gr\"o\ss{}e ist).
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Annahme, dass \(FF=\text{const.}\) eine intensive Gr\"o\ss{}e ist).
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Die Parallelschaltung sorgt dabei f\"ur die Erh\"ohung der Robustheit,
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da bei Verschattung/Ausfall einer Zelle, diese den Stromfluss nicht
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behindert. Dementsprechend w\"ahre auch eine Reihenschaltung von
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jeweils drei parallelgeschaltenen Modulen m\"oglich gewesen.
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behindert. Dementsprechend w\"are auch eine Reihenschaltung von
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jeweils drei parallelgeschalteten Modulen m\"oglich gewesen.
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\subsubsection{Analyse der Kennlinien}
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@ -921,7 +921,8 @@ in~\ref{sec:vglhell} gewonnen. Die angegebenen Dezimalstellen stehen
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nicht im Zusammenhang mit eventuellen (hier nicht im Detail
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betrachteten) Messungenauigkeiten und dienen nur dem einfachen Vergleich.
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Plots der Kennlinien finden sich im Anhang:~\ref{sec:plotsc}
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\begin{table}[h]
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\begin{table}[H]
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\centering
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\begin{tabular}{l|SSSS}
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\toprule
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@ -941,6 +942,12 @@ Plots der Kennlinien finden sich im Anhang:~\ref{sec:plotsc}
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\label{tab:verschtab}
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\end{table}
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Vergleicht man die erste Zeile von~\ref{tab:verschtab} mit den Werten einer einzelnen
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anorganischen Solarzelle (A8, vgl.~\ref{tab:diodano}), erkennt man, dass durch die
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gewählte Verschaltung mehrerer Solarmodule eine deutliche Verbesserung des Füllfaktors
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sowie des Wirkungsgrades erzielt werden konnte. Wie zu erwarten war sind auch die Werte von
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\(\jsc\) und \(\voc\) um ein Vielfaches gestiegen.
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\begin{table}[h]
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\centering
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\begin{tabular}{l|SS}
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@ -959,10 +966,10 @@ Plots der Kennlinien finden sich im Anhang:~\ref{sec:plotsc}
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\ref{tab:verschwd} speist sich aus den Fits f\"ur gro\ss{}e \(I>0\)
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(gibt \(R_S\)) und gro\ss{}en \(I<0\) (gibt \(R_S+R_P\)), wobei
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letztere Fits aufgrund der form der Kennlinien (\ref{fig:hellkennfit})
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letztere Fits aufgrund der Form der Kennlinien (\ref{fig:hellkennfit})
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wenig Aussagekraft besitzen. Die Werte
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\(R_G=\SI{4.99}{\kilo\ohm}\) und \(R_K=\SI{3.3}{\ohm}\) erkennt man in
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den Werten f\"ur \(R_S\) in allen Schaltungen in Korrespondenz mit den
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den Werten f\"ur \(R_S\) in allen Schaltungen in Korrespondenz zu den
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Erwartungen wieder. F\"ur \(R_K\) als \(R_S\) in Schaltungen 1,3
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ergeben sich im Fit gr\"o\ss{}ere Werte, da hier der Widerstand des
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Solarmoduls an mehr ins Gewicht f\"allt. Bei n\"aherer Betrachtung
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@ -1009,24 +1016,24 @@ Solarzellen fallen konnte, um einen Stromfluss zu ermöglichen.
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\label{sec:plotsc}
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\begin{figure}[H]\centering
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\includegraphics[width=.5\columnwidth]{figs/python/C/3x3_hell.pdf}
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\includegraphics[width=.6\columnwidth]{figs/python/C/3x3_hell.pdf}
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\caption{Hellkennlinie des 6er-Moduls}
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\label{diag:hell6er}
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\end{figure}
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\begin{figure}[H]\centering
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\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
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\includegraphics[width=.5\columnwidth]{figs/python/C/3x3_schaltung_2.pdf}
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\includegraphics[width=.6\columnwidth]{figs/python/C/3x3_schaltung_2.pdf}
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\caption{Schaltung 1 (vgl.~\ref{fig:schalt1})}
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\label{diag:hellschalt1}
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\end{subfigure}
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\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
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\includegraphics[width=.5\columnwidth]{figs/python/C/3x3_schaltung_3.pdf}
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\includegraphics[width=.6\columnwidth]{figs/python/C/3x3_schaltung_3.pdf}
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\caption{Schaltung 2 (vgl.~\ref{fig:schalt2})}
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\label{diag:hellschalt2}
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\end{subfigure}
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\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
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\includegraphics[width=.5\columnwidth]{figs/python/C/3x3_schaltung_4.pdf}
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\includegraphics[width=.6\columnwidth]{figs/python/C/3x3_schaltung_4.pdf}
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\caption{Schaltung 3 (vgl.~\ref{fig:schalt3})}
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\label{diag:hellschalt3}
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\end{subfigure}
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@ -1036,18 +1043,19 @@ Solarzellen fallen konnte, um einen Stromfluss zu ermöglichen.
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\begin{figure}[H]\centering
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\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
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\includegraphics[width=.5\columnwidth]{figs/python/C/3x3_verschattung_1.pdf}
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\caption{Schaltung 1 (vgl.~\ref{fig:schatt1})}
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\label{diag:verschattung1}
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\includegraphics[width=.5\columnwidth]{figs/python/C/3x3_verschattung_1.pdf}
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\caption{Verschattung 1 (vgl.~\ref{fig:schatt1})}
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\label{diag:verschattung1}
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||||
\end{subfigure}
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\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
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\includegraphics[width=.5\columnwidth]{figs/python/C/3x3_verschattung_2.pdf}
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\caption{Schaltung 2 (vgl.~\ref{fig:schatt2})}
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\includegraphics[width=.6\columnwidth]{figs/python/C/3x3_verschattung_2.pdf}
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\caption{Verschattung 2 (vgl.~\ref{fig:schatt2})}
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\label{diag:verschattung2}
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\end{subfigure}
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\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
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\includegraphics[width=.5\columnwidth]{figs/python/C/3x3_verschattung_3.pdf}
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\caption{Schaltung 3 (vgl.~\ref{fig:schatt3})}
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\includegraphics[width=.6\columnwidth]{figs/python/C/3x3_verschattung_3.pdf}
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\caption{Verschattung 3 (vgl.~\ref{fig:schatt3})}
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\label{diag:verschattung3}
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||||
\end{subfigure}
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\caption{Kennlinien für verschiedene Verschattungen}
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@ -1056,17 +1064,17 @@ Solarzellen fallen konnte, um einen Stromfluss zu ermöglichen.
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\begin{figure}[H]\centering
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\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
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\includegraphics[width=.5\columnwidth]{figs/python/3x3_schaltung_2_rsrp.pdf}
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\includegraphics[width=.6\columnwidth]{figs/python/3x3_schaltung_2_rsrp.pdf}
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\caption{Schaltung 1 (vgl.~\ref{fig:schalt1})}
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\label{diag:hellschalt1fit}
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||||
\end{subfigure}
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\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
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\includegraphics[width=.5\columnwidth]{figs/python/3x3_schaltung_3_rsrp.pdf}
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\includegraphics[width=.6\columnwidth]{figs/python/3x3_schaltung_3_rsrp.pdf}
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\caption{Schaltung 2 (vgl.~\ref{fig:schalt2})}
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\label{diag:hellschalt2fit}
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||||
\end{subfigure}
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\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
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\includegraphics[width=.5\columnwidth]{figs/python/3x3_schaltung_4_rsrp.pdf}
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\includegraphics[width=.6\columnwidth]{figs/python/3x3_schaltung_4_rsrp.pdf}
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\caption{Schaltung 3 (vgl.~\ref{fig:schalt3})}
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\label{diag:hellschalt3fit}
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||||
\end{subfigure}
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@ -1077,17 +1085,17 @@ Solarzellen fallen konnte, um einen Stromfluss zu ermöglichen.
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\begin{figure}[H]\centering
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\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
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\includegraphics[width=.5\columnwidth]{figs/python/3x3_schaltung_2_rs.pdf}
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\includegraphics[width=.6\columnwidth]{figs/python/3x3_schaltung_2_rs.pdf}
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\caption{Schaltung 1 (vgl.~\ref{fig:schalt1})}
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\label{diag:hellschalt1fit1}
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\end{subfigure}
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\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
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\includegraphics[width=.5\columnwidth]{figs/python/3x3_schaltung_3_rs.pdf}
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\includegraphics[width=.6\columnwidth]{figs/python/3x3_schaltung_3_rs.pdf}
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||||
\caption{Schaltung 2 (vgl.~\ref{fig:schalt2})}
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\label{diag:hellschalt2fit1}
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||||
\end{subfigure}
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\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
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||||
\includegraphics[width=.5\columnwidth]{figs/python/3x3_schaltung_4_rs.pdf}
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\includegraphics[width=.6\columnwidth]{figs/python/3x3_schaltung_4_rs.pdf}
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\caption{Schaltung 3 (vgl.~\ref{fig:schalt3})}
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\label{diag:hellschalt3fit1}
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||||
\end{subfigure}
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@ -1095,6 +1103,31 @@ Solarzellen fallen konnte, um einen Stromfluss zu ermöglichen.
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\label{fig:hellkennfit1}
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\end{figure}
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\begin{figure}[H]\centering
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\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
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\includegraphics[width=.45\columnwidth]{figs/python/huge_hell_rs.pdf}
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\caption{13er Modul ohne Verbraucher mit \(R_S\)-Fit}
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\label{diag:hugehellrs}
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||||
\end{subfigure}
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\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
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\includegraphics[width=.45\columnwidth]{figs/python/huge_hell_rsrp.pdf}
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\caption{13er Modul ohne Verbraucher mit \(R_S\)- und \(R_P\)-Fit}
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\label{diag:hugehellrsrp}
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\end{subfigure}
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\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
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||||
\includegraphics[width=.45\columnwidth]{figs/python/huge_verbraucher_rs.pdf}
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||||
\caption{13er Modul mit Verbraucher mit \(R_S\)-Fit}
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\label{diag:hugeverbrrs}
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||||
\end{subfigure}
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\begin{subfigure}[b]{1\textwidth}\centering
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||||
\includegraphics[width=.45\columnwidth]{figs/python/huge_verbraucher_rsrp.pdf}
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||||
\caption{13er Modul mit Verbraucher mit \(R_S\)- und \(R_P\)-Fit}
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\label{diag:hugeverbrrsrp}
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\end{subfigure}
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\caption{Kennlinien des 13er Solarmoduls}
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\label{fig:huge}
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\end{figure}
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\section{Literatur}
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\label{sec:literatur}
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