Eesmärgiks on omandada laiapõhjalised teadmised jätkusuutliku energeetika materjalide omadustest, erinevatest valmistamise tehnoloogiatest ning materjalide rakendamisest seadistes. Tutvuda jätkusuutliku energeetika materjalide valmistamise keemiliste ja füüsikaliste meetoditega etteantud omadustega materjalide saamiseks. Tutvuda kaasaegsete päikeseenergeetika materjalidega, nende valmistamise tehnoloogiatega, päikeseelementide tööpõhimõtetega ja nende klassifikatsiooniga.

The aim of the course is to acquire broad-based knowledge of the properties of materials for sustainable energetics, different technologies of production and applications. To familiarize with making materials for sustainable energetics by the chemical and physical methods to obtain materials with required properties. To acquire knowledge on properties and preparation technologies of materials for modern photovoltaic applications, working principles of solar cells and classification of photovoltaics.

Õppeaine läbinud üliõpilane:
- omab laiapõhjalisi teadmisi jätkusuutliku energeetika materjalide omadustest, erinevatest valmistamise tehnoloogiatest ning materjalide rakendamisest seadistes;
- tunneb jätkusuutliku energeetika materjalide valmistamise keemilisi ja füüsikalisi tehnoloogiaid etteantud omadustega materjalide saamiseks;
- omab põhiteadmisi pooljuhtide füüsika põhiprintsiipidest ja kasutab neid päikeseelementide tööpõhimõtte kirjeldamisel;
- on ettevalmistatud töötamiseks materjaliteaduse ja tehnoloogia arenduse vallas või muul kvalifitseeritud tegevusalal.

After completing this course, the student:
- has acquired broad-based knowledge of the properties of sustainable energetics materials, different production technologies and materials applications;
- is aware of chemical and physical methods of sustainable energetics materials production to obtain materials with required properties;
- will be able to apply the fundamental semiconductor physics to explain the operation principle of solar cells, and understand the materials properties and device structures which are critical to photovoltaics;
- is prepared to development work in the field of materials science and technology or in another specialized area.

Pooljuhtmaterjalid ja materjalid päikesepaneelide tarbeks. Pooljuhtmaterjalide tsoonistruktuur, selle kujundamine ja analüüs. P-n ülemineku teooria. Kontaktnähtused pooljuhtstruktuurides. Voolu-pinge karakteristikud. Päikesepaneelide efektiivsus ja selle seos paneeli struktuuriga. Päikeseelementide ehk fotogalvaaniliste elementide areng ja tulevikutrendid. Päikeseelementide klassifikatsioon ja valmistamistehnoloogiad (sh. Si baasil päikeseelementide tehnoloogiad, õhukesekileliste päikeseelementide tehnoloogiad, monoteramembraani tehnoloogia, III- põlvkonna päikeseelementide tehnoloogiad, mitmekihilised e. tandemid, kontsentreeritud valgusega päikeseelemendid). Õhukesekileliste materjalide keemilised- ja füüsikalised sadestusmeetodid. Sadestusmeetodite erinevused ja sarnasused ning nende rakendamine päikeseelementide valmistamisel.

Semiconductor materials for photovoltaics. Electron energy states, reference points, band structure formation and analysis. Semiconductor junctions: Ohmic contacts, homo- and hetero- flat and bulk junctions, metal and electrolyte contacts. The role of energy barriers for majority and minority charge carriers. Current-voltage behavior, efficiency, stability of PV materials, solar cells and modules. Fabrication techniques of materials: chemical and physical deposition. Status, trends and future of photovoltaics. Classification of photovoltaics and preparation technologies (Si-based solar cells, thin film solar cells, monograin layer solar cells, tandem, organic PV etc.) Chemical and physical deposition methods of thin film materials. Differences and similarities of deposition methods and their application in solar cell fabrication.

Kirjalik eksam. Praktikumide läbimine ja protokollide esitaimne on eksamile pääsemise eelduseks.

Written exam. Course contains hands-on laboratory sessions. Defense of these work protocols is assumption for exam.

-

-

Õppekirjandus tehakse kättesaadavaks loengus.

-