Solceller og fotovoltaiske nanostrukturer

Elektronstruktur til halvledere og nanostrukturerte materialer. Ladningsbærerstatistikk og – transport. Optiske prosesser. Rekombinasjon. Ladningsseparasjon i Schottky-barrierer og pn-overganger. Karakteristikk i mørke og ved belysning. Tapsmekanismer og virkningsgrad i pn-celler. Tynnfilm-celler. Tandemceller og celler med mellomliggende bånd. Fokus på silisium-basert solceller og silisium solcelle prosesser, eksempel og beregninger.

Etter avsluttet kurs skal studenten kunne: - Gjøre rede for elektronstrukturen til de fasene som inngår i solceller og fotovoltaiske nanostrukturer. - Gjøre rede for ladningsseparasjon ved fotonabsorpsjon som den sentrale prosessen i konvensjonelle og nanostrukturerte fotovoltaiske innretninger. - Gi en oversikt over mekanismer for ladningsseparasjon i konvensjonelle solceller og nanostrukturerte systemer. - Gjøre rede for sentrale tapsmekanismer i de forskjellige systemene, og foreslå/beskrive måter å redusere slike tap på gjennom endrede materialegenskaper. - Beskrive sentrale målemetoder relatert til virkningsgrad, ladningsseparasjon og tap. - Kunne tolke gitte måleresultater. - Formulere matematiske kontinuumsmodeller relatert til prosessene, og kunne anvende disse innen tolkning av målinger og beregning av solcellers egenskaper. Forventet tidsbruk: Forelesninger:60 timer; Laboratoriearbeid:10 timer; Øvinger:20 timer. Selvstudium:110 timer.

Forelesninger, obligatoriske regneøvinger og laboratorieøvinger. Hvis undervisningen gis på engelsk kan eksamensoppgavene gis kun på engelsk. Studentens besvarelse kan være på norsk eller engelsk.