The tandem solar cell concept is a promising approach to improve the efficiency of photovoltaic devices. However, characterization of tandem solar cell devices is challenging since correct efficiency determination demands special experimental infrastructure as well as suitable characterization procedures. Even though the appropriate IEC and ASTM measurement standards define all that very precisely, they cannot be applied without special care to organic photovoltaics (OPV) because they were originally developed for inorganic devices. As a consequence, nowadays almost all tandem organic solar cell publications are not using correct characterization procedures, often resulting in questionable efficiency values. The aim of this work is developing a measurement procedure for tandem organic solar cells assuring their correct characterization. Therefore, at first the existing standards and measurement procedures for tandem solar cells are reviewed and challenges when applying these standards to organic solar cells are identified. As main challenges the relatively low fill factors and distinct nonlinearities of organic solar cells are identified. As preliminary experiments, single junction organic solar cells are investigated to analyze the influence of measurement parameters like bias irradiance, bias voltage, and chopper frequency on the external quantum efficiency (EQE) of organic solar cells. This results in parameter sets assuring minimized artifacts for the subsequent EQE determination of the subcells of tandem organic solar cells. The main part of this thesis presents the detailed characterization of a tandem OPV example device. First, EQE is measured and validated by two independent institutes. The EQE results are used to calculate the illumination conditions to reach AM1.5g conditions for both subcells with a multi-source sun simulator. The resulting efficiency value under standard reporting conditions (SRC) is found to be 5% lower than the efficiency measured with a single-source sun simulator. A full spectrometric characterization shows that differing fill factors of the subcells are the reason for this behavior. To overcome the main reason for the complicated measurement procedure of tandem solar cells, the inaccessibility of the individual subcells, three different approaches for the jV-characteristics determination of the subcells are presented. The so-called Bias Voltage Approach is based on EQE-measurements under varying bias voltage and needs no additional electrical contacts. Therefore, it can be applied to existing devices. The Voltage Contact Approach as well as the Current Contact Approach require in changed stack designs. Therefore, they cannot be applied to existing devices but give more accurate results. Finally, a procedure for characterizing tandem organic solar cells is formulated. This procedures aims at giving practical advice how to characterize tandem organic solar cells to achieve results conforming to the measurement standards and being as accurate and reproducible as possible. Hence, this thesis attempts to establish standards for a correct measurement of tandem organic solar cells of which other emerging solar cell technologies can profit as well.

This work presents the synthesis and the self-assembly of symmetrical amphiphilic ABA and BAB triblock copolymers in dilute, semi-concentrated and highly concentrated aqueous solution. A series of new bifunctional bistrithiocarbonates as RAFT agents was used to synthesise these triblock copolymers, which are characterised by a long hydrophilic middle block and relatively small, but strongly hydrophobic end blocks. As hydrophilic A blocks, poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) and poly(methoxy diethylene glycol acrylate) (PMDEGA) were employed, while as hydrophobic B blocks, poly(4-tert-butyl styrene), polystyrene, poly(3,5-dibromo benzyl acrylate), poly(2-ethylhexyl acrylate), and poly(octadecyl acrylate) were explored as building blocks with different hydrophobicities and glass transition temperatures. The five bifunctional trithiocarbonates synthesised belong to two classes: the first are RAFT agents, which position the active group of the growing polymer chain at the outer ends of the polymer (Z-C(=S)-S-R-S-C(=S)-Z, type I). The second class places the active groups in the middle of the growing polymer chain (R-S-C(=S)-Z-C(=S)-S-R, type II). These RAFT agents enable the straightforward synthesis of amphiphilic triblock copolymers in only two steps, allowing to vary the nature of the hydrophobic blocks as well as the length of the hydrophobic and hydrophilic blocks broadly with good molar mass control and narrow polydispersities. Specific side reactions were observed among some RAFT agents including the elimination of ethylenetrithiocarbonate in the early stage of the polymerisation of styrene mediated by certain agents of the type II, while the use of the RAFT agents of type I resulted in retardation of the chain extension of PNIPAM with styrene. These results underline the need of a careful choice of RAFT agents for a given task. The various copolymers self-assemble in dilute and semi-concentrated aqueous solution into small flower-like micelles. No indication for the formation of micellar clusters was found, while only at high concentration, physical hydrogels are formed. The reversible thermoresponsive behaviour of the ABA and BAB type copolymer solutions in water with A made of PNIPAM was examined by turbidimetry and dynamic light scattering (DLS). The cloud point of the copolymers was nearly identical to the cloud point of the homopolymer and varied between 28-32 °C with concentrations from 0.01 to 50 wt%. This is attributed to the formation of micelles where the hydrophobic blocks are shielded from a direct contact with water, so that the hydrophobic interactions of the copolymers are nearly the same as for pure PNIPAM. Dynamic light scattering measurements showed the presence of small micelles at ambient temperature. The aggregate size dramatically increased above the cloud point, indicating a change of aggregate morphology into clusters due to the thermosensitivity of the PNIPAM block. The rheological behaviour of the amphiphilic BAB triblock copolymers demonstrated the formation of hydrogels at high concentrations, typically above 30-35 wt%. The minimum concentration to induce hydrogels decreased with the increasing glass transition temperatures and increasing length of the end blocks. The weak tendency to form hydrogels was attributed to a small share of bridged micelles only, due to the strong segregation regime occurring. In order to learn about the role of the nature of the thermoresponsive block for the aggregation, a new BAB triblock copolymer consisting of short polystyrene end blocks and PMDEGA as stimuli-responsive middle block was prepared and investigated. Contrary to PNIPAM, dilute aqueous solutions of PMDEGA and of its block copolymers showed reversible phase transition temperatures characterised by a strong dependence on the polymer composition. Moreover, the PMDEGA block copolymer allowed the formation of physical hydrogels at lower concentration, i.e. from 20 wt%. This result suggests that PMDEGA has a higher degree of water-swellability than PNIPAM. / Die Arbeit behandelt die Synthese und das Selbstorganisationsverhalten von neuen funktionellen symmetrischen "stimuli-responsiven" Triblockcopolymeren ABA und BAB in wässrigen verdünnten und höher konzentrierten Lösungen. Neue symmetrische, bifunktionelle Bistrithiocarbonate wurden als RAFT-Agentien benutzt, um Triblockcopolymere mit langen hydrophilen (A) Innen- und kurzen hydrophoben (B) Außenblöcken zu synthetisieren. Als hydrophile A Blöcke wurden Poly(N-isopropylacrylamid) PNIPAM und Poly(methoxy diethylene glykol acrylat) PMDEGA benutzt, während als hydrophobe Blöcke B Poly(4-tert-butyl styrol), Polystyrol, Poly(3,5-dibromo benzyl acrylat), Poly(2-ethylhexyl acrylat), und Poly(octadecyl acrylat) als Bausteine mit unterschiedlicher Glasübergangstemperatur untersucht wurden. Die Selbstorganisation von ABA und BAB Copolymeren in Wasser mit A Blöcken aus PNIPAM wurde anhand von Trübungsphotometrie, dynamischer Lichtstreuung (DLS) und Rheologie untersucht. Die amphiphilen Blockcopolymere sind direkt wasserlöslich. Bei Konzentrationen von 0.01 bis 50 wt% zeigen Trübungsmessungen bei den Blockcopolymeren wie bei den Homopolymeren eine Übergangstemperatur bei 28-32 °C. Zurückzuführen ist dies auf die Bildung von Mizellen, bei der die hydrophoben Blöcke von einem direkten Kontakt mit Wasser abgeschirmt werden. DLS zeigt kleine Mizellen bei niedrigen Temperaturen und Aggregate mit großem hydrodynamischem Durchmesser bei Temperaturen oberhalb der Übergangstemperatur. Die rheologische Untersuchung von BAB Polymeren zeigt die Bildung von Hydrogelen bei höheren Konzentrationen (über 30-35 wt%). Die minimal benötigte Konzentration, bei der die von Hydrogelen auftreten, nimmt mit wachsender Glasübergangstemperatur ab, und nimmt mit der Länge der hydrophoben Blöcke B zu. Im Unterschied zu PNIPAM zeigen wässrige Lösungen von PMDEGA und seinen Blockcopolymeren reversible Übergangstemperaturen abhängig von der chemischen Struktur. Außerdem bilden PMDEGA Blockcopolymere Hydrogele bei niedriger Konzentration (ab 20 wt%). Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass PMDEGA stärker Wasser bindet als PNIPAM.

Nutzerorientierte, inhaltsbasierte Zugriffsmechanismen auf relationalen Datenbestände setzen eine Charakterisierung der vorhandenen Datensätze nach Kategorien voraus, welche über die in heutigen RDBMS verwalteten Schemainformationen hinausgeht. Einen Ansatz, Datensätze einer Relation in Gruppen einzuteilen, stellt der an der Professur Datenverwaltungssysteme entwickelte Intelligent Cluster Index (ICIx) dar. Der ICIx-Baum repräsentiert eine auf dem Mengeninklusionkriterium basierende Hierarchie von unbenannten Gruppen bzw. Untergruppen. Die Gruppen sind auf der subsymbolischen Ebene beschrieben und entziehen sich somit einer direkten Interpretation durch den Nutzer. Anspruch dieser Diplomarbeit ist es, zu untersuchen, inwieweit sich den einzelnen Gruppen des Indexes symbolische Namen aus einer gegebenen Ontologie automatisch zuordnen lassen, um daraus möglicherweise eine den Inhalt einer Relation charakterisierende symbolische und direkt interpretierbare Beschreibung ableiten zu können.

Stuttgart, Univ., Diss., 2008.

Stuttgart, Univ., Diss., 2002.

An Werkzeugmaschinen können steuerungsintegrierte geometrisch-kinematische Korrekturmodelle, wie z.B. das VCS, sowie Laserinterferometer und Lasertracker zur Bestimmung von Korrekturparametern als Stand der Technik angesehen werden. Defizite bestehen derzeit in der Charakterisierung des genauigkeitsrelevanten Maschinenzustandes durch Bestimmung von Verformungen sowie der räumlichen Lagevermessung bewegter Maschinenbaugruppen im gesamten Arbeitsraum. Photogrammetrische Verfahren sind zwar prinzipiell in der Lage, dies zu realisieren, erreichen aber nicht die notwendige Genauigkeit und können hinsichtlich der Anzahl der Kameras und des Sichtfeldes nicht an die räumlichen Gegebenheiten einer Werkzeugmaschine angepasst werden. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines photogrammetrischen Verfahrens zur Charakterisierung des Maschinenzustandes mit hoher Genauigkeit. Grundlage ist ein Messmodell, in dem die kinematische Struktur und die Messanordnung zusammengeführt wird. Weiterhin werden alle Objektzustände zusammengeführt, um einen möglichst hohen Informationsgehalt zu erreichen und diesen für statistische Auswertungen zugänglich zu machen. Zur Verifizierung werden Analysen von Komponenten und Maschinen sowie die Simulation von Messungen vorgestellt. Dabei wird die kinematische Achsanordnung im Messmodell berücksichtigt, was sowohl die Erstellung optimierter Messkonfigurationen als auch die direkte Parameterermittlung von Korrekturmodellen ermöglicht. Für die Bestimmung thermo-elastischer Verlagerungen an einem Hexapod wird eine erweiterte 6DoF-Messkonfiguration, bestehend aus stationären und mit der Maschine bewegten Kameras, vorgestellt. Damit können Messunsicherheiten von weniger als 10 μm bzw. 10 μm /m in einem Messvolumen von 600 mm x 600 mm x 400 mm experimentell verifiziert werden. Im Mittelpunkt steht dabei die Entwicklung eines Modellierungskonzepts für photogrammetrische Messungen. Anhand von Beispielmessungen wird gezeigt, dass dadurch die erzielbare Messgenauigkeit deutlich erhöht werden kann. Im Vordergrund steht dabei die Kombination der Modelle von Maschine und Messsystem sowie des Messzyklus in einem geschlossenen Messmodell. Durch die Entwicklungen im Bereich Industrie 4.0 besteht ein zunehmender Bedarf, Maschinen zu konfigurieren und zu kalibrieren. Gleichzeitig verbessern sich Leistung, Verfügbarkeit und Zugänglichkeit von maschinenspezifischen Modellen. Die Kombination von maschinenspezifischen Modellen mit Modellen der Messsysteme unter Verwendung der entwickelten Methodik ermöglicht eine deutliche Erhöhung der Messgenauigkeit.:Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung und Motivation 1 1.1 Bedeutung und Genauigkeit von Werkzeugmaschinen 2 1.2 Erfassung der Genauigkeit 4 1.3 Anforderungen der Industrie 4.0 an WZM 5 1.4 Inhalt und Aufbau dieser Arbeit 6 2 Aufbau, Verhalten und Korrektur von WZM 9 2.1 Kinematischer Aufbau von WZM 10 2.2 Fertigungs- und Maschinengenauigkeit 11 2.3 Genauigkeitsbestimmende Verhaltensbereiche 13 2.4 Steuerungsintegrierte Korrektur 18 2.5 Methoden zur Erfassung von Abweichungen 20 2.6 Typische Messmittel an WZM 21 2.7 Defizite 29 3 Photogrammetrische Methoden 33 3.1 Bildentstehung 34 3.2 Bildverarbeitung 38 3.3 Objektrekonstruktion 41 3.4 Genauigkeitskenngrößen 50 3.5 Auswertemethoden 53 3.6 Potenziale und Defizite 59 4 Konkretisierung der Zielstellung 61 4.1 Bedarf 62 4.2 Zielstellung 63 4.3 Methodik 63 5 Entwicklung eines Modellierungskonzeptes für WZM 65 5.1 Struktur und Parameter der Modelle 66 5.2 Genauigkeitsrelevante Einflussgrößen 70 5.3 Modellierungskonzept 78 5.4 Beispielhafte Modellierung: DMU80 90 6 Realisierung und Test der Modellumgebung 95 6.1 Hard- und Softwarekonzept 96 6.2 Softwarekomponenten 97 6.3 Bildaufnahme und Bildspeicher 98 6.4 Realisierung und Test der Bildmessung 99 6.5 Implementierung der Modellkomponenten 107 6.6 Realisierung und Test der Ausgleichungskomponente 109 6.7 Verifikation der 3D-Koordinatenbestimmung 111 6.8 Zwischenfazit 112 7 Experimentelle Verifikation 113 7.1 Komponentenanalyse 115 7.2 Analyse von Maschinen 131 7.3 Simulation von Messkonfigurationen 144 8 Zusammenfassung und Ausblick

In dieser Arbeit wird ein Überblick über herkömmliche und semantische Web-Technologien gegeben. Um eine Verbindung zwischen den Merkmalen von Web-Applikationen und dem Semantic Web zu schaffen, wird der Begriff „semantische Web-Applikation“ definiert und eine darauf aufbauende Klassifizierung präsentiert. Dies dient der Charakterisierung von Web-Applikationen, in denen semantische Technologien zum Einsatz kommen. Auf dieser Basis ist es einerseits möglich, semantische von herkömmlichen Web-Applikationen abzugrenzen und andererseits semantische Web-Applikationen untereinander zu unterscheiden. Weiterhin wird der Aufbau und bedeutende Teile der Implementierung des Anwendungsfalles vakantieland.nl, einem Tourismusportal aus den Niederlanden, vorgestellt. Anhand dessen wird der Einsatz semantischer Technologien in Web-Applikationen sowie die damit verbundenen Vor- und Nachteile präsentiert.

Nutzerorientierte, inhaltsbasierte Zugriffsmechanismen auf relationalen Datenbestände setzen eine Charakterisierung der vorhandenen Datensätze nach Kategorien voraus, welche über die in heutigen RDBMS verwalteten Schemainformationen hinausgeht. Einen Ansatz, Datensätze einer Relation in Gruppen einzuteilen, stellt der an der Professur Datenverwaltungssysteme entwickelte Intelligent Cluster Index (ICIx) dar. Der ICIx-Baum repräsentiert eine auf dem Mengeninklusionkriterium basierende Hierarchie von unbenannten Gruppen bzw. Untergruppen. Die Gruppen sind auf der subsymbolischen Ebene beschrieben und entziehen sich somit einer direkten Interpretation durch den Nutzer. Anspruch dieser Diplomarbeit ist es, zu untersuchen, inwieweit sich den einzelnen Gruppen des Indexes symbolische Namen aus einer gegebenen Ontologie automatisch zuordnen lassen, um daraus möglicherweise eine den Inhalt einer Relation charakterisierende symbolische und direkt interpretierbare Beschreibung ableiten zu können.

In the first part of this thesis, a Chomsky-Schützenberger characterisation and an automaton characterisation of multiple context-free grammars are proved. Furthermore, a framework for approximation of automata with storage is described. The second part develops each of the three theoretical results into a parsing algorithm.

Die erfolgreiche Optimierung der Leistung von thermoelektrischen Materialien, die durch zT beschrieben wird, ist entscheidend für ihre Anwendung für das Wärmemanagement und die Kühlung von Leistungselektronik. Im Gegensatz zu Bulk-Proben bleibt die vollständige zT-Charakterisierung von Dünn- und Dickfilmmaterialien eine große Herausforderung. Dies ist insbesondere relevant für Filme, die durch elektrochemische Abscheidung synthetisiert werden, wo das Material auf eine elektrisch leitende Schicht abgeschieden wird. In dieser Dissertation habe ich ein Transport-Device für eine vollständige zTCharakterisierung von elektrochemisch abgeschiedenen Materialien entwickelt, während der Einfluss der elektrisch leitenden Schicht, sowie des Substrats beseitigt wird. Die zT-Charakterisierung erfolgt unter Verwendung eines auf einer freistehenden Membran suspendierten thermoelektrischen Materials innerhalb des entwickelten Transport-Devices, die durch eine Kombination von Fotolithografie und Mikrostrukturierungstechnik zusammen mit Ätzprozessen hergestellt wurde. Für die Messung der Wärmeleitfähigkeit habe ich eine eindimensionale, analytische, stationäre Methode eingesetzt, welche mit Hilfe von dreidimensionalen Finite-Elemente-Simulationen bestätigt wurde. Darüber hinaus habe ich die temperaturabhängigen thermoelektrischen Eigenschaften von zwei Dickschichten mit Hilfe des entwickelten Devices untersucht und mit Bulk-Proben und Dünnfilmen verglichen. Auf diese Weise konnte die Validität des Transport-Devices nachgewiesen werden. Neben der Optimierung von mikro-thermoelektrischen Materialien, die mit dem Transport- Device charakterisiert werden, ist die Leistung von thermoelektrischen Devices von den Faktoren Design, Geometrie und Konstruktion beeinflusst. Daher habe ich den Einfluss der Geometrie auf die Leistung eines elektrochemisch hergestellten mikrothermoelektrischen Generators mit Hilfe einer Finite-Elemente-Simulation untersucht.