Solar Energy and Photovoltaics - NFPL031

• Title: Sluneční energie a fotovoltaika
• Guaranteed by: Department of Macromolecular Physics (32-KMF)
• Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
• Actual: from 2017
• Semester: both
• E-Credits: 3
• Hours per week, examination: 2/0, Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Teaching methods: full-time
• Teaching methods: full-time
• Note: you can enroll for the course in winter and in summer semester
• Guarantor: doc. RNDr. Jiří Toušek, CSc.; RNDr. Jan Prokeš, CSc.; doc. RNDr. Jana Toušková, CSc.
• Classification: Physics > Solid State Physics
• Is co-requisite for: NFPL032

Annotation

English

Last update: T_KMF (18.05.2001)

Photoelectrical properties of semiconductors, photovoltage effect, principle of solar cell operation. Materials for solar cells, technology, construction, application, ecology and economics.

Czech

Last update: ()

Fotoelektrické vlastnosti polovodičů, fotovoltaický jev, princip činnosti fotovoltaického článku. Materiály pro slunční články, technologie, konstrukce článků, aplikace, ekologie a ekonomika. Přednáška se zapisuje v zimním nebo letním semestru.

Literature

Last update: doc. RNDr. Jana Toušková, CSc. (14.05.2004)

M.A.Green, Solar cells, Prince-Hall, N.J. 1982

M.Archer, R.Hill, Clean Electicity from Photovoltaics, Imperial College Press, 2001

M.Ross, J.Royer eds., Photovoltaics in Cold Climates, Jamas and James,1999

J.Toušek, Polovodičové prvky III, Karolinum Praha 1993.

Requirements to the exam

Last update: RNDr. Jan Prokeš, CSc. (12.10.2017)

Zkouška sestává z ústní části. Požadavky u zkoušky odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl prezentován na přednášce.

Syllabus

English

Last update: doc. RNDr. Jana Toušková, CSc. (14.05.2004)

1. Solar radiation conversion directly into electricity.

2. Solar radiation.

3. Photovoltaic effect in semiconductors

Generation and recombination of the charge carriers, their lifetime. Continuity and diffusion equations.

4. Bulk and barrier photovoltaic effect. Illuminated P-N homo-and heterojunction and Schottky diode. Surface photovoltage, space-charge region.

5. Solar cells

Principles of operation, fundamental parameters. Efficiency and loss mechanisms. Materials, technology and disign of cells and modules based on crystalline, polycrystalline and amorphous silicon, CdTe and CIS. Concentrating systems.

6. Organic solar cells

7. Low-dimensional structures for solar cells, third generation cells.

8. Application and economics

Czech

Last update: doc. RNDr. Jana Toušková, CSc. (14.05.2004)

1. Význam přímé přeměny slunečního záření na elektrickou energii.

2. Sluneční záření.

3. Fotovoltaický jev v polovodičích

Procesy generace a rekombinace nosičů náboje, doba života nerovnovážných nosičů. Pohyb volných nosičů,

rovnice kontinuity, difúzní rovnice. Obecná rovnice pro místní a časové rozložení nosičů náboje.

4. Objemový fotovoltaický jev. Bariérový fotovoltaický jev. Osvětlený homogenní a heterogenní přechod P-N. Fotovoltaický jev v Schottkyho diodě. Povrchový fotovoltaický jev, oblast prostorového náboje.

5. Sluneční články

Princip činnosti fotovoltaického článku a jeho základní parametry. Účinnost a ztrátové mechanismy. Materiály pro sluneční články. Technologie článků a panelů na bázi ktystalického, polykrystalického a amorfního křemíku, CdTe a CIS. Konstrukce článků. Články s koncentrátory. Systémy s vysokou účinností.

6. Organické sluneční články

7. Sluneční články s nízkodimenzionálními strukturami, články 3. generace.

8. Aplikace fotovoltaických systémů a jejich ekonomika.