Õppeaine eesmärk on:
- anda ülevaade kaasaegsetest materjalidest energia muundamiseks ja salvestamiseks;
- anda teadmisi uudsetest salvestustehnoloogiatest (sh Li-ion ja uue põlvkonna akud, vesinikkütuseelemendid ja -salvestid ja päikeseelemendid) ning seal kasutatavatest materjalidest;
- analüüsida ja hinnata nanostruktureeritud päikesepatareide materjalikomponente;
- õppida tundma funktsionaalseid materjale ja tootmistehnikaid uue põlvkonna fotogalvaanilise tehnoloogia jaoks;
- anda ülevaade ülijuhtiva magnetenergia salvestamise (SMES) kohta põhjalikke kontseptsioone ja nende funktsionaalseid omadusi ning selle jaoks materjalide valikutest;
- arendada kirjanduse andmete kriitiliseks analüüsimisoskust ning võimekust soovitada parimaid võimalikke lahendusi järgmise põlvkonna tehnoloogiate jaoks.

The aim of this course is to:
- give an overview of modern materials for energy conversion and storage;
- provide knowledge of new storage technologies (including Li-ion & next-generation batteries, hydrogen fuel cells & storage and solar cells) and the materials used there;
- analyze and evaluate the material components of nanostructured solar cells;
- understand functional materials and manufacturing techniques for new generation photo-voltaic technology;
- provide in-depth an overview of superconducting magnetic energy storage (SMES) concepts and their functional properties, as well as material choices for it;
- develop the ability to critically analyze literature data and the ability to recommend the best possible solutions for next-generation technologies.

Õppeaine läbinud üliõpilane:
- analüüsib kaasaegseid materjale ja nende valiku kontseptsioone energia salvestamiseks ning muundamiseks;
- selgitab SMES kontseptsiooni ja selle jaoks vajalike materjalide valikut ning vajadust;
- võrdleb kaasaegseteid materjale uudsete salvestustehnoloogiate (sh Li-ion, vesinikkütuseelemendid ja -salvestid ja päikeseelemendid) jaoks;
- töötab kriitiliselt teaduskirjandusega ja soovitab parimaid lahendusi kaasaegse tehnoloogia jaoks.

After completing this course, the student:
- analyzes modern materials and concepts of their choice for energy storage and conversion;
- explains the concept of SMES, as well as the choice and necessity of materials for it;
- compares modern materials for new storage technologies (including lithium-ion, hydrogen fuel cells and storage cells and solar cells);
- works critically with scientific literature and offers the best solutions for modern technologies.

Energia salvestamise ja muundamise materjalid: fotogalvaanilised süsteemid, liitiumioon- ja järgmise põlvkonna akud, vesinikkütuseelemendid ja -salvestid ning ülijuhtiv magnetenergia salvestamine (SMES). Materjalid ja komponendid kütuseelementide ja vesiniksalvestussüsteemide jaoks, sh ka päikeseelementide materjalikomponendid ja kaitsekatted. Elektroodi materjali klassifikatsioon ja rakendamine akudes, poorsed ja mittepoorsed süsinikelektroodid. Ränikarbiidi CoolSiC tehnoloogia DC/AC muundutite jaoks. Materjalid ränikarbiidi baasil Töö teaduskirjandusega.

Energy storage and conversion materials: photo-voltaic systems, lithium-ion and next-generation batteries, hydrogen fuel cells and storage, and superconducting magnetic energy storage (SMES). Materials and components for fuel cells and hydrogen storage systems (including solar cells materials ja coating). Electrode materials classification, porous and non-porous carbob/non-carbon based electrode materials for battery application. Silicon Carbide CoolSiC tehnology for DC/AC converter. Work with science articles.

Eristav hindamine

Grading

Iseseisev töö on mõeldud aine teoreetilise osa iseseisvaks läbitöötamiseks ja praktiliste ülesannete iseseisvaks lahendamiseks. Semestri jooksul tuleb täita praktilised tööd, mille arvu määrab õppejõud semestri alguses.

Self-dependent work is intended for theoretical part studying and practical tasks solving. Practical works should be executed during semester, the number of them is set by the lecturer at the beginning of a semester.

- C. Kittel ,,Introduction to solid state physics" Wiley, 2005
- K. Mertens „Photovoltaics : fundamentals, technology and practice“ John Wiley & Sons Ltd., 2014. http://www.textbook-pv.org/
- Handbook of photovoltaic science and engineering / edited by Antonio Luque and Steven Hegedus, Wiley, 2003

-