Toto je tzv. shluknutý kurz. Skládá se z několika samostatných předmětů, které sdílejí výukové materiály, úkoly, testy apod. Níže si můžete zobrazit informace o jednotlivých předmětech tvořících tento shluk.

Aplikace solárních systémů - B1M13ASS

Hlavní kurz
Kredity 5
Semestry zimní
Zakončení zápočet a zkouška
Jazyk výuky čeština
Rozsah výuky 2P+2L
Anotace
Kurz obsahuje základní kapitoly z fyziky polovodičů se zaměřením na fotovoltaické technologie. Seznámí studenty s různými konstrukcemi a základní technologií výroby fotovoltaických panelů. Studenti se také seznámí s konstrukcí nejběžnějších střídačů a jejich algoritmy řízení. Velký důraz je kladen na diagnostiku fotovoltaických systémů moderními metodami (termovize, elektroluminiscence, flash test). V neposlední řadě se předmět věnuje i problematice uchovávání energie ze solárních zdrojů a aplikacím solar-thermal.




Cíle studia
Seznámit studenty se způsoby využívání sluneční energie, zejména pomocí fotovoltaických systémů
Osnovy přednášek
1. Úvod. Solární energie, spektra, atmosférické vlivy
2. Absorpce světla, generace a rekombinace nerovnovážných nosičů náboje
3. PN přechod, fotovoltaický jev, náhradní schéma fotovoltaického článku
4. Parametry článků, vliv teploty a intenzity záření, zásady kostrukce článků
5. Fotovoltaické články a moduly z krystalického křemíku
6. Tenkovrstvé články a moduly (CIGS, CdTe, a:Si), organické materiály
7. Články a moduly pro koncentrátorové systémy, PV-T moduly
8. Jednoduchý systém s akumulací, kombinované systémy
9. Fotovoltaické pole, typy střídačů, připojení do sítě, monitoring
10. Optimalizace parametrů FV systému, mechanizmy vzniku poruch
11. Revize a diagnostika FV systémů, metody měření
12. Legislativa a podmínky pro provoz FVE v ČR a ve světě
13. Základní ekonomické a ekologické aspekty.
14. Současné trendy v oblasti fotovoltaiky.
Osnovy cvičení
1. Organizace práce, bezpečnost práce v laboratoři
2. Spektrální citlivost FVČ - senzory pro měření intenzity záření
3. Simulace fotvoltaických článků a systémů
4. Vliv technologie na charakteristiky fotvoltaických článků
5. Vliv sériového odporu na charakteristiky FV článků
6. Vliv paralelního odporu na charakteristiky FV článků
7. Vliv zastínění u různých typů FV modulů
8. Analýza chování BY-PASS diod u FV modulů
9. Koncentrátorové systémy
10. Střídače pro fotovoltaické systémy
11. Autonomní fotvoltaické systémy
12. Nabíjecí a vybíjecí charakteristiky základních druhů akumulátorů
13. Revize a diagnostika FV systémů
14. Zápočet
Literatura
BENDA, V. a kol. Obnovitelné zdroje energie. 1. vyd. Praha: Profi press, 2012, 208 s. ISBN 978-808-6726-489.
Kaplanis, S. - Kaplani, E. - Benda, V. - Kádár, P. - Kozhukharov, V. - et al. (ed.): Renewable Energy Systems: Theory, Innovations and Intelligent Applications. 1. ed. Hauppauge NY: Nova Science Publisher, Inc., 2013
A. Luque and Steven Hegedus (editors), Handbook of Photovoltaic Science and Engineering,
2011 John Wiley & Sons
A. Smets, K. Jäger, O. Isablla, R. van Swaaij and M. Zeman, Solar Energy, UIT Cambridge Ltd., Cambridge,2016

T. M. Letcher and V. M. Fthenakis (editors) A Comprehensive Guide to Solar Energy
Systems With Special Focus on Photovoltaic Systems, 2018 Elsevier Inc
Požadavky
Základní znalosti z matematiky, fyziky a výkonové elektroniky

Aplikace solárních systémů - BD1M13ASS

Kredity 5
Semestry zimní
Zakončení zápočet a zkouška
Jazyk výuky čeština
Rozsah výuky 14KP+6KL
Anotace
Cílem předmětu je prohloubení znalostí o vlastnostech polovodičových materiálů a struktur, které jsou důležité pro hlubší pochopení funkce komponentů polovodičové techniky
Cíle studia
Získat znalosti o polovodičových materiálech a strukturách potřebné pro hlubší pochopení funkce polovodičových součástek
Osnovy přednášek
1. Základy fyziky pevných látek
Adiabatická aproximace. Jednoelektronová aproximace
Blochův teorem

2. Pohyb elektronu v krystalové mříži ve vnějším elektrickém a magnetickém poli
Díry a jejich základní vlastnosti

3. Pásová struktura nejdůležitějších polovodičů
Polovodiče s diamantovou strukturou. Polovodiče se strukturou sfaleritu


4. Poruchy krystalové mříže
Kmity mřížky - fonony. Interakce fononů s elektrony a dírami
Lokalizované poruchy, donory a akceptory

5. Statistika elektronů a děr v polovodičích
Hustota stavů. Koncentrace volných nosičů náboje

6. Nedegenerované polovodiče, kompenzované polovodiče, degenerované polovodiče,
Vliv teploty na koncentraci nosičů

7. Transportní jevy v polovodičích. Boltzmannova transportní rovnice
Mechanismy rozptylu.

8. Konduktivita polovodičů, závislost na teplotě a koncentraci příměsí
Hallův jev, magnetorezistence. Transportní jevy v přítomnosti gradientu teploty

9. Přenosové jevy v silných elektrických polích
Gunnův jev, nárazová ionizace

10. Generace a rekombinace nerovnovážných nosičů náboje
Optická generace nerovnovážných nosičů náboje

11. Rekombinace nerovnovážných nosičů
Mezipásová zářivá rekombinace, nárazová (Augerova) mezipásová rekombinace
Rekombinace prostřednictvím lokálních center. Povrchová rekombinace.

12. Difúze a drift nerovnovážných nosičů náboje

13. Nehomogenní polovodiče a základní polovodičové struktury
Polovodiče s nehomogenní dotací. Vlastnosti přechodu PN

14. Amorfní polovodiče













Osnovy cvičení
1. Krystalová mřížka, typy krystalových mřížek, prvky symetrie
2. Reciproká krystalová mřížka, Brillounovy zony
3. Pásová struktura polovodičů - příklady
4. Donory a akceptory v polovodičích
5. Výpočet polohy Fermiho hladiny
6. Metody měření konduktivity polovoddičů
7. -11. Měření parametrů polovodičových materiálů
12. Vyhodnocení experimentú
13. Zápočet
Literatura
M. Grundmann: The Physics of Semiconductors - An Introduction Including Nanophysics
and Applications, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2010

Y. Yoshida and G. Langouche (editors): Defects and Impurities in Silicon Materials: An Introduction to Atomic-Level Silicon Engineering, Springer, Japan 2015

Benda V, Gowar J, Grant DA: Power semiconductor devices-theory and applications, Chichester, 1999, John Wiley & Sons.
Požadavky
Základní znalosti matematiky a fyziky (včetně kvantové teorie)