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25 de mayo de 2013

Células Solares de Nueva Generación

Resultados:

  • Formación en física cuántica y termodinámica aplicada a las células solares
  • Capacidad de analizar la viabilidad y el potencial de diseños novedosos de células solares

Profesorado: Antonio Luque López, Antonio Martí Vega y Carlos Algora del Valle       (Dpto. de Electrónica Física- ETSIT-Instituto de Energía Solar - UPM)

Nº de créditos ECTS: 3

Tipo: Optativa.

Idioma: Las clases se impartirán en español; alguna conferencia o seminario puede desarrollarse en inglés; gran parte de la documentación del curso será suministrada en inglés; los trabajos y proyectos podrán ser presentados en español o inglés

Resumen: Fundamentos físicos y descripción de alternativas para implementar células solares de tercera generación

Programa:

TEMA

Nº horas

presenciales

I. Física Cuántica. Bandas de energía. Métodos de cálculo.

2

II. Ingeniería de bandas: Diseño de materiales con propiedades fotovoltaicas específicas.

4

III. Termodinámica Estadística. Interacciones entre fotones, fonones y electrones.

4

IV. Termodinámica de defectos. "Gettering" de impurezas.

2

V. Termodinámica de la conversión de energía. Límites de eficiencia de las células solares.

3

VI. Soluciones y conceptos avanzados. Células de "banda intermedia". Células de puntos cuánticos.

3

VII. Células solares mutliunión.

4

VIII. Examen

2

Objetivos pedagógicos: formar a los estudiantes en física cuántica y termodinámica para poder valorar la viabilidad y el potencial de diseños novedosos de célula solar

Metodología: La docencia se realiza a través de:

  • Conferencias, generalmente apoyadas por medios audiovisuales como transparencias, presentaciones con Power Point o, incluso, breves documentales.
  • Planteamiento y resolución de ejercicios
  • Elaboración de un trabajo final individual que se presenta tanto por escrito como de forma oral.

Documentación: La documentación suministrada se compondrá de

  • Trasparencias en Power Point comentadas en las páginas de notas. Se entrega a los alumnos las fotocopias de las mismas.
  • Artículos seleccionados.
  • Libros básicos

Estimación de la carga docente para el alumno:

 

HORAS PRESENCIALES

 

 

Teóricas

 

 

12

 

Prácticas

 

 

12

 

Tipo de prácticas: Seminarios impartidos por los alumnos. Trabajo final individual.

 

 

TOTAL

 

 

24

 

 

 

 

 

 

HORAS NO PRESENCIALES

 

 

Estudio de Teoría

 

10

 

Trabajos individuales

 

20

 

Trabajos en equipo

 

20

 

Consultas tutoriales

 

3

 

Otras actividades formativas: seminarios

10

 

exámenes y evaluaciones

 

3

 

TOTAL

 

 

66

 

 

 

 

 

 

CARGA DOCENTE TOTAL (horas):

90

 

CRÉDITOS ECTS EQUIVALENTES

3

Evaluación: Se evaluará ponderando las distintas actividades que desarrollan los alumnos durante el curso según el siguiente baremo:

  • Un 30% de la nota está asociado a la resolución de los ejercicios planteados en clase
  • Un 60% de la nota se asocia al proyecto final individual, valorándose tanto su forma escrita (40%) como su presentación oral (20%).
  • Un 10% de la nota se vincula a la valoración de los profesores de la asignatura respecto a la aportación y participación activa del alumno en la construcción de la asignatura.

Bibliografía:

M. A. Green. Silicon solar cells (advanced). UNSW 1995

S.M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, Segunda Edición, John Wiley & Sons, 1981.

R.F.Pierret, Advanced Semiconductor Fundamentals, Vol. VI de MODULAR SERIES ON SOLID STATE DEVICES, Addison Wesley,1989.

S. Datta, Quantum Phenomena. Vol. VIII de MODULAR SERIES ON SOLID STATE DEVICES, Addison Wesley,1989.

L. D. Partain, "Solar Cells and their applications", Wiley-Interscience (1995).

A. Luque and V. Andreev, "Concentrator Photovoltaics", Springer (2007)

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