Faglig innhold

Emnet undervises annet hvert år; neste gang våren 2027. Emnet skal gi en generell forståelse av virkemåten til solcellers ulike strukturelementer (kontakter, doping, pn-overganger etc.). Utvalgte tema innen utfelling av partikler og dannnelse av krystallfeil ved størkning/avkjøling/varmebehandling av silisiumblokker og solceller od deres effekt på elektriske- og mekaniske egenskaper til solceller blir utførlig behandlet. Amorfe- og mikrokrystallinske materialer. Begrensinger i virkningsgrad og muligheter for forbedringer gjennom "Defect engineering". Neste genrasjon solceller (tandemceller, mellomnivå-solceller, konsentratorsystem, tynnfilm). Preparering av silisiumskiver for karakterisering (sliping, polering, etsing etc.). Forståelselse og bruk av karakteriseringsteknikker for mikrostruktur og kjemisk analyse (lysmikroskopi, SEM, EBSD, FTIR, GDMS, PVScan), levetid til ladningsbærere (CDI) og elektriske egenskaper (resistivitetsmålinger).

Læringsutbytte

Kandidaten er fortrolig med teorier for virkemåten til solceller og bruk av de viktigste instrumentene som benyttes til å karakterisere silisiumskiver anvendt til solceller. Kandidaten har teoretisk forståelse av hvordan ulike mikrostrukturer dannes og påvirker effektiviteten til ferdige solceller.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, kollokvier, laboratorieøvinger. Semesteroppgave. Dersom det er færre enn tre kandidater vil emnet undervises gjennom kollokviearbeid.

Obligatoriske aktiviteter

• 5 godkjente øvinger

Anbefalte forkunnskaper

Emnet bygger på teoretiske kunnskaper i materialvitenskap og halvlederteknologi og forutsetter generelle ferdigheter i metallografi.

Forkunnskapskrav

Materialteknologi 1 og 2 (TMT4170 og TMT4175) eller tilsvarende.Lys- og elektronmikroskopi (TMT4300).

Kursmateriell

Martin A.Green: Solar cells. Operating Principles, Technology and System Applications; Jenny Nelson: The Physics of Solar Cells; A.Marti and A.Luque: Next generation photovoltaics – High Efficiency through Full Spectrum Utilization; A.Luque and S.Hegedus: Handbook of Photovoltaic Science and Engineering