Fotovoltaické články pro využití sluneční energie

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "Fotovoltaické články pro využití sluneční energie"

Transkript

1 Fotovoltaické články pro využití sluneční energie RNDr. Antonín Fejfar, CSc. Fyzikální ústav AV ČR, Cukrovarnická 10, Praha 6 fejfar@fzu.cz Shrnutí Využití sluneční energie je pro lidskou civilizací lákavou možností, jak si zajistit prakticky navždy zdroj energie. Fotovoltaické sluneční články jsou jedním z výsledků výzkumu polovodičů a v poslední době i rychle rostoucím průmyslovým oborem. Historie objevu a rozvoje slunečních článků by byla zajímavým příběhem i bez dodatečného zájmu o praktické využití výsledků. V současné době si lidé také víc a víc uvědomují důsledky moderní civilizace na životní prostředí na Zemi. Sluneční články jsou příležitostí, jak se při výuce na středních školách věnovat tématu, které se týká každého z nás. V této přednášce se podíváme na principy současných slunečních článků i na jejich historii. Fotovoltaickou přeměnu je možné vyložit dostatečně jednoduše, i když je založen na pojmech moderní fyziky, včetně kvantové teorie pevných látek a statistické fyziky. Popíšeme výrobní kroky slunečních článků a jejich praktické využití. Nezbytně se musíme dotknout tématu návratnosti jak pořizovacích financí, tak i energie potřebné na vlastní výrobu slunečních článků. Nakonec se ukáže, že stále existuje potřeba nových nápadů a inspirací a je možné, že sluneční články budoucnosti na svůj objev teprve čekají.

2 TP PT Wp P rostoucího P slunečních 2 Sluneční články se dnes již vyrábějí v množství cca 10 kmp P ročně, přesto jejich aktuální výzkum směřuje ke zkoumání dějů v měřítku nanometrů, a tak se dotýká také moderního oboru nanověd a nanotechnologií. Pro zvídavé posluchače je připravena i ukázka, jak vypadá výzkum na aktuální hranici poznání v oboru nanokrystalických křemíkových vrstev. Přitom se seznámíme i s využitím rastrovacích mikroskopie atomárních sil. Na závěr si zkusíme experimentovat s ukázkovými slunečními články z krystalického křemíku. Nabízí se i pokušení zkusit si udělat sluneční články vlastníma rukama, jenže to pro křemíkové články není možné. Přesto existují jiné typy článků, které je možné připravit na kuchyňském stole a které by mohly být základem např. pro studentské projekty, přičemž s náklady v řádech nejvýše stovek korun. Úvod Slovo fotovoltaika pochází ze spojení řeckého slova fotos pro světlo a jména itaského fyzika Alessandra Volty. Fotovoltaika je nyní průmyslovým oborem s ročním obratem 3,5 miliardy dolarů, 1 který v roce 2003 vyrobil články o kapacitě 742 MWpTP PT, tedy 2 o celkové ploše asi 7,5 kmp P. Výroba slunečních článků rostla za posledních pět let v průměru o 40 % ročně. Tento růst je zatím založen především na podpůrných programech, protože elektřina ze slunečních článků je dosud několikanásobně dražší než z klasických zdrojů, ale lze očekávat, že v horizontu let se ceny vyrovnají. Světová výrobní kapacita v roce 2030 může podle prognóz japonské agentury pro nove energie (NEDO) dosáhnout 100 GWp ročně a sluneční články se stanou běžnou součástí našeho života. Fotovoltaické sluneční články mohou dodávat elektrický proud bez pohyblivých částí a především bez emisí skleníkových plynů. Uvádí se, že 1 mp produkce COB2B ekvivalentní 80 mp 2 2 článků je z hlediska lesa. Nicméně velká část (~ 95 %) současných článků se vyrábí z křemíkových desek náročnými technologiemi polovodičového průmyslu, a tak typický článek vrátí energii potřebnou na jeho výrobu až po 5 letech. Životnost článků je 30 let a více, takže články energii na jejich výrobu znásobí několikrát. Dosavadní příspěvek slunečních článků k bilanci COB2B je však negativní: díky rychlému růstu jejich výroby celkový instalovaný výkon článků nestačí ani na výrobu nových. 1 (z anglického watt-peak) je špičkový výkon fotovoltaického článku při standardních podmínkách, tj. při kolmém osvětlení za jasného dne v poledne.

3 . je a a Jak sluneční články fungují Dnes používané sluneční články jsou velkoplošné polo- vodičové diody, které jsou znázorněny schematicky na obr. 1. Pokud přiložíme mezi horní a spodní elektro- du napětí, bude proud dán Shockleyho diodovou rovnicí. I = IB0B [exp(ev/kbbbt) 1] kde IB0 Bje saturační proud diody, e je elementární náboj, U je přiložené napětí, kbbb Boltzmannova konstanta a T je teplota. Pokud je článek osvětlen, přidá se k tomuto proudu ještě fotogenerovaný proud IBLB, který posune volt-ampérovou charakteristiku tak, jak je ukázáno v obr. 2. Ve čtvrtém kvadrantu článek dodává výkon do vnějšího obvodu. Tento kvadrant je vynesen v pravé části obr. 2 v detailu s vyznačením napětí naprázdno UBocB (typicky 0.5 V) a proudu nakrátko IBscB 2 (obvykle ~30 ma/cmp P). Výkon slunečního článku je dán součinem napětí a proudu 1 2 Volt-ampérová charakteristika slunečního článku ve tmě a při osvě tlení (vlevo) a obvyklý způsob kreslení 4. kvadrantu s vyznačeným i hodnotami proudu nakrátko (IBSCB), napě tí naprázdno (UBOCB) a bodu maximálního výkonu PBmaxB. dodávaného do vnějšího obvodu, tedy P = U.I, a pracovní bod článku by měl být bod PBmB, kde článek poskytuje maximální výkon. Důležitou charakteristikou článků je také faktor plnění FF = PBmaxB / (IBscB * UBocB), který lze znázornit jako podíl plochy obdélníku o stra-nách UBmB IBmB obdélníka o stranách UBocB a IBscB. Faktor plnění FF je dobrým měřítkem kvality článku a pro krys-talické články dosahuje hodnot asi 0,7. Nejdůležitější charakteristikou článku je jeho energetická účinnost označovaná η. Pro komerční křemíkové sluneční články bývá η okolo 15 %.

4 Proč je účinnost tak malá? Pro vysvětlení se musíme podívat na děje probíhající uvnitř článku v energetickém pásovém schématu na obr. 3. Ve sluneční svitu jsou zastoupeny fotony 3 Vnitřní děje ve slunečním článku znázorněné v energetickém pásovém schematu. 4 Spektrum slunečního svitu dopadající na povrch atmosféry a po průchodu atmosférou ( spektrum označované jako AM1,5). o různých vlnových délkách (viz. obr. 4) a fotovoltaické přeměny se účastní jen ty z nich, které mají energii větší než je zakázaný pás polovodiče (1,14 ev pro křemík). Fotony s dostatečnou energií mohou excitovat elektron z valenčního pásu do vodivostního pásu. Vzniklý elektron relaxuje na dno vodivostního pásu a díra po elektronu na vrchol valenčního pásu a přitom se přebytek energie fotonu nad šířku zakázaného pásu mění na teplo. PN přechod rozděluje elektrony a díry, které tak rekombinují průchodem vnějším obvodem, ve kterém mohou konat užitečnou práci. Ztráty fotonů s energií menší než je zakázaný pás a termalizace fotogenerovaných elektronů a děr jsou hlavní důvody, proč účinnost fotovoltaické přeměny pro křemík nemůže být větší než asi 27 %. Jak byly sluneční články objeveny První sluneční článek založený na monokrystalickém křemíku byl připraven v roce 1953 v Bellových laboratořích. D. Chapin byl pověřen úkolem vyřešit problém s bateriemi, které v telefonních systémech v horkém a vlhkém podnebí až příliš často selhávaly. Zkoušel mimo jiné i tehdy dostupné selénové sluneční články, které ale měly mizivou účinnost 0.5 %. Jeho kolegové Fuller a Pearson experimentovali s křemíkovými diodami a všimli si i jejich chování při osvětlení. V roce 1953 použili arsénem dopovanou tenkou destičku křemíku

5 2 o ploše asi 2 cmp P, ve které vytvořili bórem PN přechod - a první křemíkový sluneční článek s účinností 6 % byl na světě! O vánocích 1953 autoři popsali objev v krátkém článku pro Journal of Applied Physics. Bellovy laboratoře pak ohlásily objev na tiskové konferenci, kde byl předveden první solární panel napájející rádio. Tisk označil objev za revoluci ve využití sluneční energie a začátek solární civilizace. 5 Objevitelé krysta- lického křemíko- vého slunečního článku a demonstrační fotografie prvního solárního panelu vyrobeného v Bellových laboratořích. 6 Struktura pokročilého křemíkového slunečního článku z roku 1991, který s účinností 24.7 % drží světový rekord. Další vývoj však byl jen pozvolný. Ostatně i předchozí posouzení objevu inženýry Pentagonu bylo ke slaboučkému zdroji o výkonu pouhých 10 mw velmi skeptické. První praktické pokusy se odehrály ve městě Americus v Georgii, kde solární panely měly nahradit chemické baterie telefonického vedení, nicméně brzy se od nich upustilo, mimo jiné kvůli neprůhledným bílým navštívenkám zanechávaných na panelech ptáky. I trio vynálezců, Chapin, Fuller a Pearson, opustilo tento směr a věnovali se výzkumu polovodičů pro đvýkonové tranzistory. Renesance přišla v okamžiku, kdy Sovětský svaz v roce 1957 úspěšně vypustil Sputnik a šokoval Ameriku. Pro připravovanou americkou družici Vanguard I byl potřeba zdroj energie a v hektickém tempu byly vybrány solární články, které pak po sedm let napájely jeden z jejích vysílačů (druhý vysílač, napájený chemickou baterií, umlkl po 20 dnech). Další podstatný impuls pro solární energetiku přišel spolu s ropným šokem

6 v 70. letech 20. století. Sluneční články prošly intenzivním výzkumem a vývojem a jejich účinnost se zvyšovala. Na obr. 6 je příklad pokročilého slunečního článku s rekordní účinností 24,7 % z 90. let, jeho princip je ale stále stejný jako v Bellovském článku z roku Znázornění kroků výroby současných křemíkových slunečních článků Jak se dělají současné sluneční články Kroky přípravy krystalických křemíkových článků jsou znázorněny na obr.7. Některé operace jsou očividně náročné jak technologicky, tak z hlediska spotřeby energie: růst monokrystalu křemíku, řezání ingotu a další. Z hlediska spotřeby energie je ale ještě náročnější vlastní příprava zdrojového křemíku. Křemík je sice druhý nejhojnější prvek v zemské kůře, ale vyskytuje se výhradně jen vázaný a je ho tedy nejprve potřeba vyloučit z křemenného písku. Křemíku se vyrábí velké množství pro legování ocelí, jenže pro sluneční články je třeba ho také zbavit příměsí. Výrobci slunečních článků se proto dlouho přiživovali na polovodičovém průmyslu, protože mnohé desky, které pro výrobu procesorů nebo pamětí nevyhovují, jsou stále ještě dostatečně dobré pro sluneční články. Nicméně před dvěma až třemi lety potřeba křemíku pro fotovotaiku převýšila veškerý ostatní polovodičový průmysl a tak se obor ocitl ve stavu nouze o výrobní materiál. Křemík je také hlavním viníkem dlouhé doby energetické návratnosti, a proto se hledají cesty, jak omezit jeho spotřebu. Nejde však jednoduše použít tenčí desky. Současné desky mají tloušťku přibližně 1/4 mm a menší tloušťka již nestačí zabsorbovat všechno světlo, a navíc, desky se ve výrobě snáze lámou nebo se dokonce ohýbají.

7 Jak by mohly vypadat sluneční články budoucnosti I proto se stále hledají alternativy a nové nápady. V některých případech je možné uvažovat o koncentraci světla (protože čočky nebo zrcadla jsou levnější než sluneční články), jenže potom je třeba natáčet panely za Sluncem. Bylo by možné použít i jiné polovodiče než křemík, nicméně některé jsou příliš drahé (GaAs a pod.) nebo existují výhrady k jedovatosti jejich složek. I v oboru slunečních článků tak platí nepsané pravidlo polovodičového průmyslu: jde-li to udělat z křemíku, bude to z křemíku. Od konce 70. let se pozornost soustředila na tenké vrstvy amorfního křemíku (a-si:h), které dovolují snížit jeho spotřebu asi 100krát, jenže přes veškeré úsilí se nepodařilo odstranit degradaci jeho vlastností světlem. Vcelku nedávno se zájem přenesl na podobně připravované vrstvy složené z mikroskopických křemíkových krystalků s nano- 8 Tenkovrstvý tande mový sluneční metrovými rozměry, které světlem nedegradují. Amorfní křemík a mikrokrystalický křemík mají odlišné hodnoty zakázaného pásu, takže mohou bát také zapojeny do tandemu, jak je ukázáno v obr. 8. V takovém případě se dá využít větší část energie fotonů: horní článek z amorfního křemíku článek, ve kterém je do série zařazen článek z amorfního křemíku (a-si:h) a mikrokrystalického křemíku (µc-si:h). Článek je zobrazen elektronovým mikroskopem vlevo. Napravo je schematicky ukázáno využití různých vlnových délek světla v obou článcích. se zakázaným pásem 1,8 ev využije z každého absorbovaného fotonu větší část energie. Fotony s menší energií jím projdou, ale mohou se zabsorbovat v článku z mikrokrystalického křemíku ze zakázaným pásem 1,1 ev. Výroba takových tandemových článků již běží v Japonsku a připravuje se v Evropě. Příklad aktuálního stavu výzkumu v oboru nanokrystalických křemíkových vrstev V naší laboratoři se věnujeme tenkých vrstvám nanokrystalického křemíku, jejichž vlastnostem po pravdě stále ještě dobře nerozumíme. Důvodem je jejich komplikovaná struktura, která je vidět na příčných řezech několika vzorky zobrazených prozařovacím elektronovým mikroskopem v Obr. 9. Vrstvy na podložce začínají růst s amorfní strukturou. Po dosažení určité tloušťky se ve vrstvě objeví zárodky krystalických zrn, která se dalším

8 růstem zvětšují, až na sebe narazí a po čase vyplní celou plochu vzorku. Na povrchu se 9 Zobrazení příčných řezů tenkým i vrstvami mikrokrystalického křemíku z prozařovacího elektronového mikroskopu vodivé raménko I velké zrno ~15 µ m 25 ~30 µ m malá zrna sklo µc-si:h I 10 Pozorování mikrokrystalického křemíku pomocí mikroskopie atomárních sil (AFM). Princip AFM měření je v obrázku vlevo, kde je také naznačena struktura µc-si:h vzorku, složená z malých krystalických zrn (~10 nm) uspořádaných do velkých zrn (~ 100 nm) a oddělených hranicemi zrn nebo amorfní mezifází. Vodivé AFM raménko, jehož tvar a rozměry jsou zobrazeny na vloženém snímku, rastruje po povrchu a záznam jeho výchylky vytváří topografickou mapu. Nezávisle lze zaznamenávat i proud vyvolaný napětím přiloženým mezi vodivý hrot a spodní elektrodu. Na profilu topografie podél naznačené šipky lze rozlišit malé krystalické zrno (pozice 500 nm) podle signálu v lokálním proudu od struktury v amorfn í oblast i (pozice 650 nm), kde proud zůstává nízký. přítomnost zrn projeví jako hrbolky o rozměrech až 1 mikrometru, kvůli kterým dostal mikrokrystalický křemík své jméno. Zrna však nejsou plně krystalická, spíše jsou složena z menších zrn o rozměru přibližně 10 nm. Přitom pohyb elektronů a děr ve vrstvě je ovlivněn přítomností krystalické a amorfní fáze, jejichž vodivost se liší o mnoho řádů, i přítomností hranic mezi zrny i uvnitř zrn. Navíc se vlastnosti liší i ve směru kolmo a rovnoběžně s podložkou a mění se s růstoucí tloušťkou vrstvy. Veškerá elektronická měření s makroskopickými elektrodami jsou proto nutně výsledkem mnoha různých dějů, a proto jsme začali s výzkumem, který by dovolil mapovat

9 elektronické vlastnosti v nanometrovém měřítku a které by dovolilo rozlišit vliv hranic zrn, složek atd. K tomu je potřeba co nejmenší možný kontakt, jaký dovoluje jen hrot mikroskopu atomárních sil (AFM). Schéma měření je nakresleno v levé části obr. 10. Hrot je rastrován po povrchu vzorku a současně se měří proud protékající mezi hrotem a spodní elektrodou vzorku. Výsledky, tj. současně měřené mapy topografie a vodivosti, jsou také ukázány v obr. 10 pro vzorek s asi 40 % obsahem krystalických zrn. ρ γ r d a-si d incubation a-si:h c-si nucleus nearest neighbor (Delaunay) triangulation bisectors grain boundaries 11 Geometrický model růstu křemíkových vrstev, který vede k vytvořen í Voroného mříže 12 Povrch křemíkových vrstev zobrazený pomocí AFM s postupně rostoucí tlouš ťkou d (horní řada ). Ve spodní řadě jsou modelované povrchy vytvořené počítačem základě geometrického modelu. Díky mikroskopům jsme schopni měřit strukturu i vlastnosti jednotlivých složek vrstev. Zůstává ale základní otázka: známe-li strukturu a vodivost složek amorfní fáze a zrn, jaká bude vodivost vrstvy? Abychom na ni našli odpověď, potřebujeme model struktury vrstev. Základ modelu vzešel z jednoduchého postřehu, že izolovaná zrna na povrchu mají kruhový tvar, ale hranice mezi nimi jsou přibližně přímé. Zjednodušený model, který takto popisuje zrna, je na obrázku 11. Model vychází z toho, že zrna rostou současně z náhodných zárodků a všechna mají tvar rotačně symetrického kužele zakončeného kulovým vrchlíkem. Zrna se zvětšují s růstem vrstvy a když na sebe narazí, vytvářejí hranice podél osy spojnice jejich středů. Každé zrno tak postupně vyplní předem definovanou oblast vzorku, tedy její růstovou zónu. Matematicky se tato konstrukce popisuje Voroného mříží, která byla zavedena pro popis růstu z náhodně rozmístěných zdrojů, a která se dá použít na popis např. chemických reakcí, růstu lesa, teritorií živočichů nebo třeba i spádových oblastí zákazníků hypermarketů. V našem případě jsme Voroného mříž použili pro modelování série vzorků mikrokrystalického křemíku s postupně rostoucí tloušťkou. Zobrazení povrchu vzorků pomocí AFM v zorném poli 1 x 1 µm je uvedeno v horní řadě v obrázku 12, zatímco ve spodní řadě jsou uvedeny modelované povrchy spolu s odpovídající Voroného mříží.

10 14 Experimentální demonstrace nezávislosti Voroného mříže na tvaru rostoucích zrn 13 Skutečný profi l tvaru zrn při růstu rekonstruovaný z rozměrů zrn pozorovaných pomocí AFM Srovnání modelu se skutečným tvary na povrchu vzorku nám pak dovolilo zpětně rekonstruovat skutečný tvar zrn při růstu, viz obr. 13. Těsně po vytvoření zárodku se zrno nejdříve rozpíná stále rychleji, až po dosažení určité velikosti se expanze zrna začne zpomalovat. Přitom však si zrno zachovává přibližně kulový vrchlík. Skutečný tvar zrna se tedy liší od idealizované geometrie, prezentované v obr. 11. Přesto se nemění popis geometrie pomocí Voroného mříže. Toto tvrzení lze ilustrovat experimentem v obr. 14. Zatímco tento experiment sloužil především pro pobavení posluchačů na konferenci v Sao Paulu, geometrická konstrukce Voroného mříže je pro nás základem pro modelování elektrických vlastností vrstev a pro úvahy o funkci slunečních článků založených na mikrokrystalickém křemíku. Závěry Do našeho krátkého shrnutí současnosti i historie slunečních článků se toho mnoho nevešlo. Mluvili jsme vlastně jen o křemíkových článcích, protože na nich je současná

11 fotovoltaika založena. Je však možné, že pro budoucí masovou výrobu článků se budou víc hodit úplně jiné články. Zajímavé se jeví vrstvy organických polovodičů, z nichž některé byly v poslední době vyvinuty pro světlo-emitující diody, nebo elektrochemické sluneční články (někdy nazývané Grätzelovy). Nakonec je tedy otázka toho, jak budou vypadat sluneční články budoucnosti, stále ještě otevřená. Některé z těchto článků je možné připravit dostatečně jednoduše, aby mohly být základem např. pro studentské projekty. Ale o tom již více v praktické části kurzu. Odkazy na literaturu: [1] J. Toušek: Elektřina ze Slunce, Fotovoltaické systémy a jejich ekonomika, Vesmír 79, prosinec 2000, str. 672 [2] M. Vaněček: Přeměna sluneční energie v energii elektrickou, Československý časopis pro fyziku 52 (2002), str. 92. Užitečné internetové odkazy:

Elektřina ze slunce. Jiří TOUŠEK

Elektřina ze slunce. Jiří TOUŠEK Elektřina ze slunce Jiří TOUŠEK Abstrakt: Elektřina ze slunečního záření vzniká ve slunečních článcích, které využívají pro svou funkci fotovoltaický jev. Sluneční články se nejčastěji vyrábějí z křemíku

Více

Fotovoltaika - základy

Fotovoltaika - základy 1/64 Fotovoltaika - základy princip FV články FV panely účinnost vliv provozu na produkci Principy struktura křemíku 2/64 křemík krystalická mřížka: každý atom Si má čtyři vazební (valenční) elektrony,

Více

1/64 Fotovoltaika - základy

1/64 Fotovoltaika - základy 1/64 Fotovoltaika - základy princip FV články FV panely účinnost vliv provozu na produkci Principy struktura křemíku 2/64 křemík krystalická mřížka: každý atom Si má čtyři vazební (valenční) elektrony,

Více

Vozítko na solární pohon. Hung Pham Huy, Le Dinh Tuan, Jan Novák 7.A Gymnázium Cheb Nerudova 7

Vozítko na solární pohon. Hung Pham Huy, Le Dinh Tuan, Jan Novák 7.A Gymnázium Cheb Nerudova 7 Vozítko na solární pohon Hung Pham Huy, Le Dinh Tuan, Jan Novák 7.A Gymnázium Cheb Nerudova 7 Krátký souhrn projektu: Náš tým věří, že perspektiva lidstva leží v obnovitelných zdrojích. Proto jsme se rozhodli

Více

Fotovoltaické systémy

Fotovoltaické systémy Fotovoltaické systémy Prof. Ing. Vitězslav Benda, CSc ČVUT Praha, Fakulta elektrotechnická katedra elektrotechnologie 1000 W/m 2 Na zemský povrch dopadá část záření pod úhlem ϕ 1 6 MWh/m 2 W ( ϕ) = W0

Více

Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. - Laboratoř diagnostiky fotovoltaických systémů Katedra elektrotechnologie K13113

Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. - Laboratoř diagnostiky fotovoltaických systémů Katedra elektrotechnologie K13113 Sluneční energie, fotovoltaický jev Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. - Laboratoř diagnostiky fotovoltaických systémů Katedra elektrotechnologie K13113 1 Osnova přednášky Slunce jako zdroj energie Vlastnosti slunečního

Více

Opakování: shrnutí základních poznatků o struktuře atomu

Opakování: shrnutí základních poznatků o struktuře atomu 11. Polovodiče Polovodiče jsou krystalické nebo amorfní látky, jejichž elektrická vodivost leží mezi elektrickou vodivostí kovů a izolantů a závisí na teplotě nebo dopadajícím optickém záření. Elektrické

Více

Energetika v ČR XVIII. Solární energie

Energetika v ČR XVIII. Solární energie Energetika v ČR XVIII Solární energie Slunce snímek v oblasti rtg záření http://commons.wikimedia.org/wiki/file:sun_in_x-ray.png Projevy sluneční energie: - energie fosilních paliv (která vznikla z rostlinné

Více

VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_18_Technologie polovodičových součástek. Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing.

VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_18_Technologie polovodičových součástek. Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Číslo projektu Číslo materiálu CZ.1.07/1.5.00/34.0581 VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_18_Technologie polovodičových součástek Název školy Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Autor Ing. Miroslav

Více

Historie. Fotovoltaické elektrárny

Historie. Fotovoltaické elektrárny Fotovoltaické elektrárny = aktivní využívání slunečního záření pro přímou výrobu elektrické energie sluneční záření se zachycuje ve formě fotonů a mění se přímo v elektřinu Klady nespotřebovávají při provozu

Více

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně Ústav elektrotechniky a měření Optoelektronika Přednáška č. 8 Milan Adámek adamek@ft.utb.cz U5 A711 +420576035251 Optoelektronika 1 Optoelektronika zabývá se přeměnou elektrické

Více

Charakteristiky optoelektronických součástek

Charakteristiky optoelektronických součástek FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM Ústav fyziky FEKT VUT BRNO Spolupracoval Jan Floryček Jméno a příjmení Jakub Dvořák Ročník 1 Měřeno dne Předn.sk.-Obor BIA 27.2.2007 Stud.skup. 13 Odevzdáno dne Příprava Opravy Učitel

Více

Metodický návod: 5. Zvyšování vnějšího napětí na 3 V. Dochází k dalšímu zakřivování hladin a rozšiřování hradlové vrstvy.

Metodický návod: 5. Zvyšování vnějšího napětí na 3 V. Dochází k dalšímu zakřivování hladin a rozšiřování hradlové vrstvy. Metodický návod: 1. Spuštění souborem a.4.3_p-n.exe. Zobrazeny jsou oddělené polovodiče P a N, majoritní nositelé náboje (elektrony červené, díry modré), ionty příměsí (čtverečky) a Fermiho energetické

Více

6. STUDIUM SOLÁRNÍHO ČLÁNKU

6. STUDIUM SOLÁRNÍHO ČLÁNKU 6. STUDIUM SOLÁRNÍHO ČLÁNKU Měřicí potřeby 1) solární baterie 2) termoelektrická baterie 3) univerzální měřicí zesilovač 4) reostat 330 Ω, 1A 5) žárovka 220 V / 120 W s reflektorem 6) digitální multimetr

Více

Bipolární tranzistory

Bipolární tranzistory Bipolární tranzistory Historie V prosinci 1947 výzkumní pracovníci z Bellových laboratořích v New Jersey zjistili, že polovodičová destička z germania se zlatými hroty zesiluje slabý signál. Vědci byli

Více

Lehký topný olej. 0 t CO 2 /MWh výhřevnosti paliva. 1,17 t CO 2 /MWh elektřiny

Lehký topný olej. 0 t CO 2 /MWh výhřevnosti paliva. 1,17 t CO 2 /MWh elektřiny Druh paliva Hnědé uhlí Černé uhlí Těžký topný olej Lehký topný olej Zemní plyn Biomasa Elektřina Emisní faktor 0,36 t CO 2 /MWh výhřevnosti paliva 0,33 t CO 2 /MWh výhřevnosti paliva 0,27 t CO 2 /MWh výhřevnosti

Více

POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ. (40) Zveřejněno 31 07 79 N

POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ. (40) Zveřejněno 31 07 79 N ČESKOSLOVENSKÁ SOCIALISTICKÁ R E P U B L I K A (19) POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ 196670 (11) (Bl) (51) Int. Cl. 3 H 01 J 43/06 (22) Přihlášeno 30 12 76 (21) (PV 8826-76) (40) Zveřejněno 31 07

Více

2.3 Elektrický proud v polovodičích

2.3 Elektrický proud v polovodičích 2.3 Elektrický proud v polovodičích ( 6 10 8 10 ) Ωm látky rozdělujeme na vodiče polovodiče izolanty ρ ρ ( 10 4 10 8 ) Ωm odpor s rostoucí teplotou roste odpor nezávisí na osvětlení nebo ozáření odpor

Více

Otázky pro samotestování. Téma1 Sluneční záření

Otázky pro samotestování. Téma1 Sluneční záření Otázky pro samotestování Téma1 Sluneční záření 1) Jaká je vzdálenost Země od Slunce? a. 1 AU b. 6378 km c. 1,496 x 10 11 m (±1,7%) 2) Jaké množství záření dopadá přibližně na povrch atmosféry? a. 1,60210-19

Více

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Zvyšování kvality výuky technických oborů Zvyšování kvality výuky technických oborů Klíčová aktivita V. 2 Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol Téma V. 2.3 Polovodiče a jejich využití Kapitola

Více

FYZIKA II. Petr Praus 6. Přednáška elektrický proud

FYZIKA II. Petr Praus 6. Přednáška elektrický proud FYZIKA II Petr Praus 6. Přednáška elektrický proud Osnova přednášky Elektrický proud proudová hustota Elektrický odpor a Ohmův zákon měrná vodivost driftová rychlost Pohyblivost nosičů náboje teplotní

Více

Sada 1 - Elektrotechnika

Sada 1 - Elektrotechnika S třední škola stavební Jihlava Sada 1 - Elektrotechnika 8. Polovodiče - nevlastní vodivost, PN přechod Digitální učební materiál projektu: SŠS Jihlava šablony registrační číslo projektu:cz.1.09/1.5.00/34.0284

Více

MĚŘENÍ PARAMETRŮ FOTOVOLTAICKÉHO ČLÁNKU PŘI ZMĚNĚ SÉRIOVÉHO A PARALELNÍHO ODPORU

MĚŘENÍ PARAMETRŮ FOTOVOLTAICKÉHO ČLÁNKU PŘI ZMĚNĚ SÉRIOVÉHO A PARALELNÍHO ODPORU MĚŘENÍ PARAMETRŮ FOTOVOLTAICKÉHO ČLÁNKU PŘI ZMĚNĚ SÉRIOVÉHO A PARALELNÍHO ODPORU Zadání: 1. Změřte voltampérovou charakteristiku fotovoltaického článku v závislosti na hodnotě sériového odporu. Jako přídavné

Více

R10 F Y Z I K A M I K R O S V Ě T A. R10.1 Fotovoltaika

R10 F Y Z I K A M I K R O S V Ě T A. R10.1 Fotovoltaika Fyzika pro střední školy II 84 R10 F Y Z I K A M I K R O S V Ě T A R10.1 Fotovoltaika Sluneční záření je spojeno s přenosem značné energie na povrch Země. Její velikost je dána sluneční neboli solární

Více

Střešní instalace fotovoltaických systémů výroba v místě spotřeby. 29. listopadu 2012 Martin Šťastný

Střešní instalace fotovoltaických systémů výroba v místě spotřeby. 29. listopadu 2012 Martin Šťastný Střešní instalace fotovoltaických systémů výroba v místě spotřeby 29. listopadu 2012 Martin Šťastný Fakta o Conergy Založena 1998 754 m obrat v roce 2011 42 zemí 29 poboček 5 kontinentů okolo 1,300 zaměstnanců

Více

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Polovodičové zdroje fotonů Přehledový učební text Roman Doleček Liberec 2010 Materiál vznikl v rámci projektu ESF

Více

V nejnižším energetickém stavu valenční elektrony úplně obsazují všechny hladiny ve valenčním pásu, nemohou zprostředkovat vedení proudu.

V nejnižším energetickém stavu valenční elektrony úplně obsazují všechny hladiny ve valenčním pásu, nemohou zprostředkovat vedení proudu. POLOVODIČE Vlastní polovodiče Podle typu nosiče náboje dělíme polovodiče na vlastní (intrinsické) a příměsové. Příměsové polovodiče mohou být dopované typu N (majoritními nosiči volného náboje jsou elektrony)

Více

Měření šířky zakázaného pásu polovodičů

Měření šířky zakázaného pásu polovodičů Měření šířky zakázaného pásu polovodičů Úkol : 1. Určete šířku zakázaného pásu ze spektrální citlivosti fotorezistoru pro šterbinu 1,5 mm. Na monochromátoru nastavujte vlnovou délku od 200 nm po 50 nm

Více

Otázky pro samotestování. Téma1 Sluneční záření

Otázky pro samotestování. Téma1 Sluneční záření Otázky pro samotestování Téma1 Sluneční záření 1) Jaká je vzdálenost Země od Slunce? a. 1 AU b. 6378 km c. 1,496 x 10 11 m (±1,7%) 2) Jaké množství záření dopadá přibližně na povrch atmosféry? a. 1,60210-19

Více

Budovy a energie Obnovitelné zdroje energie

Budovy a energie Obnovitelné zdroje energie ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov Budovy a energie Obnovitelné zdroje energie doc. Ing. Michal Kabrhel, Ph.D. Verze 2.17 Princip: Křemíkový krystalický

Více

INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ CZ.1.07/1.1.00/08.0010 FOTOVOLTAIKA ING. JAROSLAV TISOT

Více

Uhlíkové struktury vázající ionty těžkých kovů

Uhlíkové struktury vázající ionty těžkých kovů Uhlíkové struktury vázající ionty těžkých kovů 7. června/june 2013 9:30 h 17:30 h Laboratoř metalomiky a nanotechnologií, Mendelova univerzita v Brně a Středoevropský technologický institut Budova D, Zemědělská

Více

VEDENÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU V LÁTKÁCH

VEDENÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU V LÁTKÁCH VEDENÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU V LÁTKÁCH Jan Hruška TV-FYZ Ahoj, tak jsme tady znovu a pokusíme se Vám vysvětlit problematiku vedení elektrického proudu v látkách. Co je to vlastně elektrický proud? Na to

Více

Elektronika pro informační technologie (IEL)

Elektronika pro informační technologie (IEL) Elektronika pro informační technologie (IEL) Třetí laboratorní cvičení Brno University of Technology, Faculty of Information Technology Božetěchova 1/2, 612 66 Brno - Královo Pole inecasova@fit.vutbr.cz

Více

Obnovitelné zdroje energie Budovy a energie

Obnovitelné zdroje energie Budovy a energie ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra Technických zařízení budov Obnovitelné zdroje energie Budovy a energie doc. Ing. Michal Kabrhel, Ph.D. Pracovní materiály pro výuku předmětu. 1 (FV) Přímé využití

Více

r W. Shockley, J. Bardeen a W. Brattain, zahájil epochu polovodičové elektroniky, která se rozvíjí dodnes.

r W. Shockley, J. Bardeen a W. Brattain, zahájil epochu polovodičové elektroniky, která se rozvíjí dodnes. r. 1947 W. Shockley, J. Bardeen a W. Brattain, zahájil epochu polovodičové elektroniky, která se rozvíjí dodnes. 2.2. Polovodiče Lze je definovat jako látku, která má elektronovou bipolární vodivost, tj.

Více

SPEKTROMETRIE. aneb co jsem se dozvěděla. autor: Zdeňka Baxová

SPEKTROMETRIE. aneb co jsem se dozvěděla. autor: Zdeňka Baxová SPEKTROMETRIE aneb co jsem se dozvěděla autor: Zdeňka Baxová FTIR spektrometrie analytická metoda identifikace látek (organických i anorganických) všech skupenství měříme pohlcení IČ záření (o různé vlnové

Více

Princip fotovoltaika

Princip fotovoltaika Fotovoltaiku lze chápat jako technologii s neomezeným r?stovým potenciálem a?asov? neomezenou možností výroby elektrické energie. Nejedná se však pouze o zajímavou technologii, ale také o vysp?lé (hi-tech)

Více

Obnovitelné zdroje energie Budovy a energie

Obnovitelné zdroje energie Budovy a energie ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra Technických zařízení budov Obnovitelné zdroje energie Budovy a energie doc. Ing. Michal Kabrhel, Ph.D. Pracovní materiály pro výuku předmětu. 1 Fotovoltaické solární

Více

3. Vlastnosti skla za normální teploty (mechanické, tepelné, optické, chemické, elektrické).

3. Vlastnosti skla za normální teploty (mechanické, tepelné, optické, chemické, elektrické). PŘEDMĚTY KE STÁTNÍM ZÁVĚREČNÝM ZKOUŠKÁM V BAKALÁŘSKÉM STUDIU SP: CHEMIE A TECHNOLOGIE MATERIÁLŮ SO: MATERIÁLOVÉ INŽENÝRSTVÍ POVINNÝ PŘEDMĚT: NAUKA O MATERIÁLECH Ing. Alena Macháčková, CSc. 1. Souvislost

Více

ČVUT v Praze. Fakulta stavební Thákurova 7, 166 29 Praha 6 email: kamil.stanek@fsv.cvut.cz http://fotovoltaika.fsv.cvut.cz BUDOVY PŘEHLED TECHNOLOGIE

ČVUT v Praze. Fakulta stavební Thákurova 7, 166 29 Praha 6 email: kamil.stanek@fsv.cvut.cz http://fotovoltaika.fsv.cvut.cz BUDOVY PŘEHLED TECHNOLOGIE ČVUT v Praze Fakulta stavební Thákurova 7, 166 29 Praha 6 email: kamil.stanek@fsv.cvut.cz http://fotovoltaika.fsv.cvut.cz FOTOVOLTAIKA PRO BUDOVY PŘEHLED TECHNOLOGIE Palivo: Sluneční záření 150 miliónů

Více

Obrázek 1: Schematická značka polovodičové diody. Obrázek 2: Vlevo dioda zapojená v propustném směru, vpravo dioda zapojená v závěrném směru

Obrázek 1: Schematická značka polovodičové diody. Obrázek 2: Vlevo dioda zapojená v propustném směru, vpravo dioda zapojená v závěrném směru Škola: Autor: DUM: Vzdělávací obor: Tematický okruh: Téma: Masarykovo gymnázium Vsetín Mgr. Jitka Novosadová MGV_F_SS_2S2_D16_Z_ELMAG_Polovodicove_soucastky_PL Člověk a příroda Fyzika Elektřina a magnetismus

Více

Merkur perfekt Challenge Studijní materiály

Merkur perfekt Challenge Studijní materiály Merkur perfekt Challenge Studijní materiály T: 541 146 120 IČ: 00216305, DIČ: CZ00216305 / www.feec.vutbr.cz/merkur / steffan@feec.vutbr.cz 1 / 9 Název úlohy: Závod se sluncem Anotace: Úkolem týmu je nastudovat

Více

Sada 1 - Elektrotechnika

Sada 1 - Elektrotechnika S třední škola stavební Jihlava Sada 1 - Elektrotechnika 7. Polovodiče, P-N přechod, diody Digitální učební materiál projektu: SŠS Jihlava šablony registrační číslo projektu:cz.1.09/1.5.00/34.0284 Šablona:

Více

Blue-light LED, modrá

Blue-light LED, modrá Blue-light LED, modrá je dobrá Jan Soubusta Společná laboratoř optiky UP a FZÚ AVČR Obsah přednášky Nobelova cena Laureáti za fyziku 2014 Historický přehled Co je to LED? Výhody LED? Nobelova cena za fyziku

Více

V-A charakteristika polovodičové diody

V-A charakteristika polovodičové diody FYZIKA V-A charakteristika polovodičové diody Studenti změří napětí na diodě a proud procházející diodou. Z naměřených hodnot sestrojí voltampérovou charakteristiku. Gymnázium Frýdlant, Mládeže 884, příspěvková

Více

Fotovoltaický článek. Struktura na které se při ozáření generuje napětí. K popisu funkce se používá náhradní schéma

Fotovoltaický článek. Struktura na které se při ozáření generuje napětí. K popisu funkce se používá náhradní schéma Fotovoltaický článek Struktura na které se při ozáření generuje napětí K popisu funkce se používá náhradní schéma V-A charakteristika fotovoltaických článků R s I Paralelní odpor R p Sériový odpor R S

Více

K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ

K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ ČESKOSLOVENSKÁ SOCIALISTICKÁ R E P U B L I K A ( 19 ) POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ (Ы) (23) Výstavní priorita (22) Přihlášeno 03 11 82 (21) pv 7798-82 229 332 ('i) (Bl) (51) Int. Cľ G 01 N 1/20,

Více

Technologie solárních panelů. M. Simandl (i4wifi a.s.)

Technologie solárních panelů. M. Simandl (i4wifi a.s.) Technologie solárních panelů M. Simandl (i4wifi a.s.) Co je to solární panel? Sběrač energie ze slunce Termální ohřívá se tekutina (Přímý) zisk tepla Fotovoltaický (PV) přímá přeměna na el. energii Přímé

Více

CPV (Concentrated Photovoltaics) - Vývoj fotovoltaických panelů nové generace v Elceram a TTS

CPV (Concentrated Photovoltaics) - Vývoj fotovoltaických panelů nové generace v Elceram a TTS CPV (Concentrated Photovoltaics) - Vývoj fotovoltaických panelů nové generace v Elceram a TTS Ing. Jan Johan, Ing. Vratislav Gábrt - ELCERAM a.s., Okružní 1144, Hradec Králové jan.johan@email.cz, vyzkum@elceram.cz

Více

Projekt Pospolu. Polovodičové součástky diody. Pro obor M/01 Informační technologie

Projekt Pospolu. Polovodičové součástky diody. Pro obor M/01 Informační technologie Projekt Pospolu Polovodičové součástky diody Pro obor 18-22-M/01 Informační technologie Autorem materiálu a všech jeho částí je Ing. Petr Voborník, Ph.D. Polovodičová součástka je elektronická součástka

Více

Fyzika, maturitní okruhy (profilová část), školní rok 2014/2015 Gymnázium INTEGRA BRNO

Fyzika, maturitní okruhy (profilová část), školní rok 2014/2015 Gymnázium INTEGRA BRNO 1. Jednotky a veličiny soustava SI odvozené jednotky násobky a díly jednotek skalární a vektorové fyzikální veličiny rozměrová analýza 2. Kinematika hmotného bodu základní pojmy kinematiky hmotného bodu

Více

Fyzikální sekce přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM. Praktikum z pevných látek (F6390)

Fyzikální sekce přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM. Praktikum z pevných látek (F6390) Fyzikální sekce přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM Praktikum z pevných látek (F6390) Zpracoval: Michal Truhlář Naměřeno: 13. března 2007 Obor: Fyzika Ročník: III Semestr:

Více

1. Změřte Hallovo napětí v Ge v závislosti na proudu tekoucím vzorkem, magnetické indukci a teplotě. 2. Stanovte šířku zakázaného pásu W v Ge.

1. Změřte Hallovo napětí v Ge v závislosti na proudu tekoucím vzorkem, magnetické indukci a teplotě. 2. Stanovte šířku zakázaného pásu W v Ge. V1. Hallův jev Úkoly měření: 1. Změřte Hallovo napětí v Ge v závislosti na proudu tekoucím vzorkem, magnetické indukci a teplotě. 2. Stanovte šířku zakázaného pásu W v Ge. Použité přístroje a pomůcky:

Více

Polovodičové diody. Dělení polovodičových diod podle základního materiálu: Germaniové Křemíkové Galium-arsenid+Au

Polovodičové diody. Dělení polovodičových diod podle základního materiálu: Germaniové Křemíkové Galium-arsenid+Au Polovodičové diody Dioda definice: Elektronická dvojpólová součástka, která při své činnosti využívá přechod, který vykazuje usměrňující vlastnosti (jednosměrnou vodivost). Vlastnosti se liší způsobem

Více

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/02.0012 GG OP VK

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/02.0012 GG OP VK Fyzikální vzdělávání 1. ročník Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník 1 Elektřina a magnetismus - elektrický náboj tělesa, elektrická síla, elektrické pole, kapacita vodiče - elektrický proud v látkách, zákony

Více

ELEKTRONICKÉ PRVKY TECHNOLOGIE VÝROBY POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ

ELEKTRONICKÉ PRVKY TECHNOLOGIE VÝROBY POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ ELEKTRONICKÉ PRVKY TECHNOLOGIE VÝROBY POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ Polovodič - prvek IV. skupiny, v elektronice nejčastěji křemík Si, vykazuje vysokou čistotu (10-10 ) a bezchybnou strukturu atomové mřížky v monokrystalu.

Více

OBSAH. 1. Energie Slunce, solární článek 2. Historie FV a trendy 3. Rozdělení FVS 4. Sluneční podmínky v ČR, PVGIS

OBSAH. 1. Energie Slunce, solární článek 2. Historie FV a trendy 3. Rozdělení FVS 4. Sluneční podmínky v ČR, PVGIS 1 OBSAH 1. Energie Slunce, solární článek 2. Historie FV a trendy 3. Rozdělení FVS 4. Sluneční podmínky v ČR, PVGIS 2 Cíle na poli OZE v EU a ČR EU 2010 až 21 % elektřiny z OZE ČR 2010 až 8 % elektřiny

Více

VY_32_INOVACE_ELT-1.EI-20-VYROBA INTEGROVANEHO OBVODU. Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno

VY_32_INOVACE_ELT-1.EI-20-VYROBA INTEGROVANEHO OBVODU. Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Číslo projektu Číslo materiálu Název školy Autor Tematická oblast Ročník CZ.1.07/1.5.00/34.0581 VY_32_INOVACE_ELT-1.EI-20-VYROBA INTEGROVANEHO OBVODU Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno

Více

Základní typy článků:

Základní typy článků: Základní typy článků: Články z krystalického Si c on ta c t a ntire fle c tio n c o a tin g Tenkovrstvé články N -ty p e P -ty p e Materiály a technologie pro fotovoltaické články Nové materiály Gratzel,

Více

Jiří Oswald. Fyzikální ústav AV ČR v.v.i.

Jiří Oswald. Fyzikální ústav AV ČR v.v.i. Jiří Oswald Fyzikální ústav AV ČR v.v.i. I. Úvod Polovodiče Zákládní pojmy Kvantově-rozměrový jev II. Luminiscence Si nanokrystalů III. Luminiscence polovodičových nanostruktur A III B V IV. Aplikace Pásová

Více

ZDROJE A PŘEMĚNY. JAN PREHRADNÝ, EVŽEN LOSA Katedra jaderných reaktorů FJFI ČVUT v Praze

ZDROJE A PŘEMĚNY. JAN PREHRADNÝ, EVŽEN LOSA Katedra jaderných reaktorů FJFI ČVUT v Praze ZDROJE A PŘEMĚNY ENERGIE JAN PREHRADNÝ, EVŽEN LOSA Katedra jaderných reaktorů FJFI ČVUT v Praze Formy energie Energie rozdělení podle působící síly omechanická energie Kinetická (Pohybová) Potenciální

Více

Technická měření v bezpečnostním inženýrství. Elektrická měření proud, napětí, odpor

Technická měření v bezpečnostním inženýrství. Elektrická měření proud, napětí, odpor Technická měření v bezpečnostním inženýrství Čís. úlohy: 6 Název úlohy: Elektrická měření proud, napětí, odpor Úkol měření a) Změřte v propustném i závěrném směru voltampérovou charakteristiku - křemíkové

Více

Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově. 07_3_Elektrický proud v polovodičích

Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově. 07_3_Elektrický proud v polovodičích Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově 07_3_Elektrický proud v polovodičích Ing. Jakub Ulmann 3 Polovodiče Př. 1: Co je to? Př. 2: Co je to? Mikroprocesor

Více

Elektrický proud v polovodičích

Elektrický proud v polovodičích Elektrický proud v polovodičích Polovodič Látka, jejíž měrný elektrický odpor je při obvyklých teplotách mnohem menší než u izolantů, ale zase mnohem větší než u kovů. Polovodič Látka, jejíž měrný elektrický

Více

Základní typy článků:

Základní typy článků: Základní typy článků: Články z krystalického Si c on ta c t a ntire fle c tio n c o a tin g Tenkovrstvé články N -ty p e P -ty p e Materiály a technologie pro fotovoltaické články Nové materiály Gratzel,

Více

TECHNOLOGICKÉ PROCESY PŘI VÝROBĚ POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ I. APLIKACE LITOGRAFIE

TECHNOLOGICKÉ PROCESY PŘI VÝROBĚ POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ I. APLIKACE LITOGRAFIE TECHNOLOGICKÉ PROCESY PŘI VÝROBĚ POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ I. APLIKACE LITOGRAFIE Úvod Litografické technologie jsou požívány při výrobě integrovaných obvodů (IO). Výroba IO začíná definováním jeho funkce a

Více

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus Úloha č.: XI Název: Charakteristiky diody Pracoval: Pavel Brožek stud. skup. 12 dne 9.1.2009 Odevzdal

Více

ELEKTRICKÝ PROUD ELEKTRICKÝ ODPOR (REZISTANCE) REZISTIVITA

ELEKTRICKÝ PROUD ELEKTRICKÝ ODPOR (REZISTANCE) REZISTIVITA ELEKTRICKÝ PROD ELEKTRICKÝ ODPOR (REZISTANCE) REZISTIVITA 1 ELEKTRICKÝ PROD Jevem Elektrický proud nazveme usměrněný pohyb elektrických nábojů. Např.:- proud vodivostních elektronů v kovech - pohyb nabitých

Více

VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_15_Bipolární tranzistor Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Miroslav Krýdl

VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_15_Bipolární tranzistor Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Miroslav Krýdl Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0581 Číslo materiálu VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_15_Bipolární tranzistor Název školy Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Autor Ing. Miroslav Krýdl Tematická

Více

15. Elektrický proud v kovech, obvody stejnosměrného elektrického proudu

15. Elektrický proud v kovech, obvody stejnosměrného elektrického proudu 15. Elektrický proud v kovech, obvody stejnosměrného elektrického proudu 1. Definice elektrického proudu 2. Jednoduchý elektrický obvod a) Ohmův zákon pro část elektrického obvodu b) Elektrický spotřebič

Více

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně Ústav elektrotechniky a měření Diody a usměrňova ovače Přednáška č. 2 Milan Adámek adamek@ft.utb.cz U5 A711 +420576035251 Diody a usměrňova ovače 1 Voltampérová charakteristika

Více

Polovodičové diody Definice

Polovodičové diody Definice Polovodičové diody Definice Toto slovo nemám rád. Navádí k puntičkářskému recitování, které často doprovází totální nepochopení podstaty. Jemnější je obrat vymezení pojmu. Ještě lepší je obyčejné: Co to

Více

1. Kvantové jámy. Tabulka 1: Efektivní hmotnosti nosičů v krystalech GaAs, AlAs, v jednotkách hmotnosti volného elektronu m o.

1. Kvantové jámy. Tabulka 1: Efektivní hmotnosti nosičů v krystalech GaAs, AlAs, v jednotkách hmotnosti volného elektronu m o. . Kvantové jámy Pokročilé metody růstu krystalů po jednotlivých vrstvách (jako MBE) dovolují vytvořit si v krystalu libovolný potenciál. Jeden z hojně používaných materiálů je: GaAs, AlAs a jejich ternární

Více

λ hc Optoelektronické součástky Fotorezistor, Laserová dioda

λ hc Optoelektronické součástky Fotorezistor, Laserová dioda Optoelektronické součástky Fotorezistor, Laserová dioda Úvod Optoelektronické součástky jsou založeny na interakci optického záření s elektricky nabitými částicemi v polovodičích. Vztah mezi energií fotonů

Více

Slunce # Energie budoucnosti

Slunce # Energie budoucnosti Možnosti využití sluneční energie Slunce # Energie budoucnosti www.nelumbo.cz 1 Globální klimatická změna hrozí Země se ohřívá a to nejrychleji od doby ledové.# Prognózy: další růst teploty o 1,4 až 5,8

Více

POKUSY VEDOUCÍ KE KVANTOVÉ MECHANICE II

POKUSY VEDOUCÍ KE KVANTOVÉ MECHANICE II POKUSY VEDOUCÍ KE KVANTOVÉ MECHANICE II FOTOELEKTRICKÝ JEV VNĚJŠÍ FOTOELEKTRICKÝ JEV na intenzitě záření závisí jen množství uvolněných elektronů, ale nikoliv energie jednotlivých elektronů energie elektronů

Více

Základy elektrotechniky 2 (21ZEL2) Přednáška 1

Základy elektrotechniky 2 (21ZEL2) Přednáška 1 Základy elektrotechniky 2 (21ZEL2) Přednáška 1 Úvod Základy elektrotechniky 2 hodinová dotace: 2+2 (př. + cv.) zakončení: zápočet, zkouška cvičení: převážně laboratorní informace o předmětu, kontakty na

Více

Otázka č. 3 - BEST Aktivní polovodičové součástky BJT, JFET, MOSFET, MESFET struktury, vlastnosti, aplikace Vypracovala Kristýna

Otázka č. 3 - BEST Aktivní polovodičové součástky BJT, JFET, MOSFET, MESFET struktury, vlastnosti, aplikace Vypracovala Kristýna Otázka č. 3 - BEST Aktivní polovodičové součástky BJT, JFET, MOSFET, MESFET struktury, vlastnosti, aplikace Vypracovala Kristýna Tato otázka přepokládá znalost otázky č. - polovodiče. Doporučuji ujasnit

Více

Laboratorní práce č. 2: Určení voltampérové charakteristiky polovodičové diody

Laboratorní práce č. 2: Určení voltampérové charakteristiky polovodičové diody Přírodní vědy moderně a interaktivně FYZIKA 5. ročník šestiletého a 3. ročník čtyřletého studia Laboratorní práce č. 2: Určení voltampérové charakteristiky polovodičové diody G Gymnázium Hranice Přírodní

Více

Elektronová mikroskopie SEM, TEM, AFM

Elektronová mikroskopie SEM, TEM, AFM Elektronová mikroskopie SEM, TEM, AFM Historie 1931 E. Ruska a M. Knoll sestrojili první elektronový prozařovací mikroskop 1939 první vyrobený elektronový mikroskop firma Siemens rozlišení 10 nm 1965 první

Více

Mikroskopie rastrující sondy

Mikroskopie rastrující sondy Mikroskopie rastrující sondy Metody charakterizace nanomateriálů I RNDr. Věra Vodičková, PhD. Metody mikroskopie rastrující sondy SPM (scanning( probe Microscopy) Metody mikroskopie rastrující sondy soubor

Více

PŘEDNÁŠKA 1 - OBSAH. Přednáška 1 - Obsah

PŘEDNÁŠKA 1 - OBSAH. Přednáška 1 - Obsah PŘEDNÁŠKA 1 - OBSAH Přednáška 1 - Obsah i 1 Analogová integrovaná technika (AIT) 1 1.1 Základní tranzistorová rovnice... 1 1.1.1 Transkonduktance... 2 1.1.2 Výstupní dynamická impedance tranzistoru...

Více

Měrný náboj elektronu

Měrný náboj elektronu Měrný náboj elektronu Miroslav Frantes 1, Tomáš Hejda 2, Lukáš Mach 3, Ondřej Maršálek 4, Michal Petera 5 1 miro11@seznam.cz; Gymnázium Benešov, 2 tohe@centrum.cz; Gymnázium Christiana Dopplera, Praha

Více

Měření charakteristik fotocitlivých prvků

Měření charakteristik fotocitlivých prvků Měření charakteristik fotocitlivých prvků Úkol : 1. Určete voltampérovou charakteristiku fotoodporu při denním osvětlení a při osvětlení E = 1000 lx. 2. Určete voltampérovou charakteristiku fotodiody při

Více

17. Elektrický proud v polovodičích, užití polovodičových součástek

17. Elektrický proud v polovodičích, užití polovodičových součástek 17. Elektrický proud v polovodičích, užití polovodičových součástek Polovodiče se od kovů liší především tím, že mají větší rezistivitu (10-2 Ω m až 10 9 Ω m), (kovy 10-8 Ω m až 10-6 Ω m). Tato rezistivita

Více

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/ Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009 1. Čím se vyznačuje polovodičový materiál Polovodič je látka, jejíž elektrická vodivost lze měnit. Závisí na

Více

Theory Česky (Czech Republic)

Theory Česky (Czech Republic) Q3-1 Velký hadronový urychlovač (10 bodů) Než se do toho pustíte, přečtěte si prosím obecné pokyny v oddělené obálce. V této úloze se budeme bavit o fyzice částicového urychlovače LHC (Large Hadron Collider

Více

Polovodičové senzory. Polovodičové materiály Teplotní závislost polovodiče Piezoodporový jev Fotonové jevy Radiační jevy Magnetoelektrické jevy

Polovodičové senzory. Polovodičové materiály Teplotní závislost polovodiče Piezoodporový jev Fotonové jevy Radiační jevy Magnetoelektrické jevy Polovodičové senzory Polovodičové materiály Teplotní závislost polovodiče Piezoodporový jev Fotonové jevy Radiační jevy Magnetoelektrické jevy Polovodičové materiály elementární polovodiče Elementární

Více

Základní experiment fyziky plazmatu

Základní experiment fyziky plazmatu Základní experiment fyziky plazmatu D. Vašíček 1, R. Skoupý 2, J. Šupík 3, M. Kubič 4 1 Gymnázium Velké Meziříčí, david.vasicek@centrum.cz 2 Gymnázium Ostrava-Hrabůvka příspěvková organizace, jansupik@gmail.com

Více

Podivuhodný grafen. Radek Kalousek a Jiří Spousta. Ústav fyzikálního inženýrství a CEITEC Vysoké učení technické v Brně. Čichnova 19. 9.

Podivuhodný grafen. Radek Kalousek a Jiří Spousta. Ústav fyzikálního inženýrství a CEITEC Vysoké učení technické v Brně. Čichnova 19. 9. Podivuhodný grafen Radek Kalousek a Jiří Spousta Ústav fyzikálního inženýrství a CEITEC Vysoké učení technické v Brně Čichnova 19. 9. 2014 Osnova přednášky Úvod Co je grafen? Trocha historie Některé podivuhodné

Více

Možnosti využití sluneční energie v soustavách CZT. 2. Sluneční podmínky v ČR a možnosti jejich využití

Možnosti využití sluneční energie v soustavách CZT. 2. Sluneční podmínky v ČR a možnosti jejich využití Možnosti využití sluneční energie v soustavách CZT Ing.Zdeněk Pistora, CSc. www.zdenekpistora.cz 1 Úvod Po období uměle vyvolaného boomu fotovoltaických elektráren se pomalu vracíme ke stavu, kdy možnosti

Více

Skenovací tunelová mikroskopie a mikroskopie atomárních sil

Skenovací tunelová mikroskopie a mikroskopie atomárních sil Skenovací tunelová mikroskopie a mikroskopie atomárních sil M. Vůjtek Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky v rámci projektu Vzdělávání výzkumných

Více

Křemíkovým okem do nitra hmoty, radioaktivita

Křemíkovým okem do nitra hmoty, radioaktivita Křemíkovým okem do nitra hmoty, radioaktivita BaBar SLAC Zbyněk Drásal 1 Historie diodového jevu v polovodičích Objev tzv. Halbleiteru (polovodiče) bodový kontakt kovu a krystalu (PbS) usměrňuje proud

Více

očima České fyzikální společnosti

očima České fyzikální společnosti Česká fyzikální společnost Budoucnost naší a světové energetiky očima České fyzikální společnosti Panelové diskuse se účastní: ing. Marie Dufková ing. Karel Katovský, Ph.D. prof. ing. Martin Libra, CSc.

Více

ENERGIE SLUNCE - VÝROBA ELEKTŘINY

ENERGIE SLUNCE - VÝROBA ELEKTŘINY ENERGIE SLUNCE - VÝROBA ELEKTŘINY Téměř veškerá energie, kterou na Zemi máme, pochází ze Slunce. Na území ČR dopadne za rok asi milionkrát více energie, než je roční spotřeba elektřiny. Sluneční záření

Více

Zeemanův jev. Michael Jirásek; Jan Vejmola Gymnázium Český Brod, Vítězná 616 SPŠE V Úžlabině 320, Praha 10

Zeemanův jev. Michael Jirásek; Jan Vejmola Gymnázium Český Brod, Vítězná 616 SPŠE V Úžlabině 320, Praha 10 Zeemanův jev Michael Jirásek; Jan Vejmola Gymnázium Český rod, Vítězná 616 SPŠE V Úžlabině 320, Praha 10 m.jirasek@seznam.cz; vejmola.jan@seznam.cz Abstrakt: Zeemanův jev je významný yzikální jev, který

Více

Střešní fotovoltaický systém

Střešní fotovoltaický systém Střešní fotovoltaický systém Elektrická energie Vašeho stávajícího dodavatele je a bude jen dražší, staňte se nezávislí a pořiďte si vlastní fotovoltaickou elektrárnu již dnes. Fotovoltaická elektrárna

Více

ELEKTRONICKÉ SOUČÁSTKY

ELEKTRONICKÉ SOUČÁSTKY ELEKTRONICKÉ SOUČÁSTKY VZORY OTÁZEK A PŘÍKLADŮ K TUTORIÁLU 1 1. a) Co jsou polovodiče nevlastní. b) Proč je používáme. 2. Co jsou polovodiče vlastní. 3. a) Co jsou polovodiče nevlastní. b) Jakým způsobem

Více

ENERGETICKÉ ZDROJE PRO 21. STOLETÍ

ENERGETICKÉ ZDROJE PRO 21. STOLETÍ INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ CZ.1.07/1.1.00/08.0010 ENERGETICKÉ ZDROJE PRO 21. STOLETÍ

Více