Faglig innhold

Emnet undervises annet hvert år, neste gang våren 2011. 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

Kandidatene skal bli fortrolige med teorier for virkemåten til solceller og bruk av de viktigste instrumentene som brukes til å karakterisere silisium skiver anvendt til solceller. Emnet skal videre gi teoretisk forståelse av hvordan ulike mikrostrukturer dannes og påvirker effektiviteten til ferdige solceller.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, kollokvier, laboratorieøvinger. Semesteroppgave.

Obligatoriske aktiviteter

• 5 godkjente øvinger

Anbefalte forkunnskaper

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

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