Overordnede kursusmål
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.
Læringsmål
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
Kursusindhold
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.
Litteraturhenvisninger
• 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
Sidst opdateret
21. december, 2018
