At give den studerende indblik i fysikken bag lys, herunder materialers absorption af lys, og omdannelsen af denne energi til elektricitet i solceller og til kemiske bindinger ved elektrokatalytiske processer. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Beskrive forholdet mellem lys og energi
• Beregne solcelle strøm-spænding ydelse ved brug af diodeligningen
• Beskrive elektronstruktur og egenskaber for en halvleder
• Forklare hvordan elektron-hul par kan fotogeneres og rekombinere
• Beskriv p-n-overgange og båndstruktur i solceller
• Beskriv sammenhængen mellem termodynamisk og elektrokemisk potentiale
• Forklare sammenhængen mellem katalyse og elektrokemisk potentiale
• Diskutere de grundlæggende elektrokemiske begreber i forbindelse med batterier, elektrolysatorer og brændselceller

Dette kursus vil begynde med at undersøge fysikken af stråling, og hvordan den påvirker jorden med hensyn til både klimaet og som en potentiel energikilde for solceller. Med denne baggrund vil kurset derefter fokusere på fysikken bag solceller. Således vil emner såsom diodeligningen, band gaps, doping, rekombinationssteder og kryds, alle blive dækket. Den sidste del af kurset vil fokusere på fysikken bag omdannelse af elektrisk energi til kemisk oplagret energi via elektrokemiske metoder. Emner som Nernsts ligning, Butler-Volmers ligning og Tafels ligning, vil alle vil blive præsenteret, og det vil blive gennemgået, hvordan grundlæggende elektrokatalyse er relateret til energiomdannelse og lagringsenheder. • University Physics (Second edition) af Baurer og Westfall.
• The Physics of Solar Cells (2003) af Jenny Nelson
• Fundamentals of Electrochemistry (Second Edition) af V. S. Bagotsky (gratis PDF hent på DTUs bibliotek) eller Electrochemical Methods (Second Edition) af Bard og Faulkner 07. august, 2017