Kursen behandlar områden som syftar till att den studerande ska få en fördjupad förståelse av olika elektriska fenomen, med en speciell betoning på solceller. Kursen innehåller inslag som syftar till att studenten också ska få en träning i hur denna förståelse kan omsättas till lämpliga undervisnings-modeller på olika undervisningsstadier.
Kursen behandlar solcellens funktion och användningsområden. Solceller av kisel beskrivs utifrån energibandmodeller. Solcellens funktion jämförs med andra strömkällor som batteri, kondensator, generator och termostapel med avseende på hur spänning och ström uppkommer. Läroböcker från olika undervisningsstadier studeras utifrån deras modeller av elektricitet allt ifrån enkla modeller av elektroner som strömmande vatten till avancerade kvantmekaniska modeller. Elevers och studenters svårigheter med elektriska begrepp studeras och val av lämplig fysikalisk modell för olika undervisningsnivåer diskuteras.
Förväntade studieresultat
För godkänd kurs ska den studerande kunna:
redogöra för hur en solcell fungerar utifrån en bandstrukturmodell,
utföra beräkningar för solceller utifrån en makroskopisk modell där cellen modelleras med dioder och resistanser,
utföra beräkningar av solcellers prestanda utifrån en mikroskopisk modell baserad på energibandmodeller,
beskriva olika modeller av elektriska fenomen på olika nivåer från de enklaste till mer avancerade,
motivera val av beskrivningsmodell för olika undervisningsnivåer.
Behörighetskrav
Univ: Fasta tillståndets fysik (5FY020), 7,5hp eller motsvarande. En A och svenska för grundläggande behörighet för högskolestudier om utbildningen ges på svenska.
Undervisningens upplägg
Undervisningen bedrivs i form av föreläsningar, seminarier, gruppdiskussioner, räkneövningar och laborationer. Laborationerna och seminarierna är obligatoriska.
Examination
Examinationen sker dels genom muntliga och skriftliga redovisningar under kursens gång samt genom ett skriftligt prov vid kursens slut. På de skriftliga och muntliga redovisningarna liksom på det skriftliga provet sätts betyget Underkänd (U), Godkänd (G) eller Väl godkänd (VG). Det skriftliga provet utgör 50% av underlaget för betyg på hela kursen.
På hela kursen ges något av betygen Underkänd (U), Godkänd (G) eller Väl godkänd (VG). För att bli godkänd på hela kursen krävs att muntliga och skriftliga redovisningar är godkända samt att det skriftliga provet är godkänt.
Studerande som två gånger har underkänts i prov, har rätt att hos styrelsen för institutionen för fysik begära att annan lärare utses att bestämma betyg åt henne/honom vid förnyat prov. Den som godkänts i ett prov får ej undergå förnyat prov för högre betyg.
Tillgodoräknande av delar av kurs beslutas av betygsättande lärare.
Litteratur
Giltig från:
2011 vecka 33
Nelson Jenny The physics of solar cells London : Imperial College Press : cop. 2003 : xix, 363 s. : ISBN: 1-86094-340-3 (inb.) Se Umeå UB:s söktjänst
