Аннотации дисциплин уп №434 магистерской программы «Солнечная гетероструктурная фотоэнергетика»

1. 
   Иностранный язык
   

Цель курса «Иностранный язык» ― обучение практическому владению иностранным языком (английским, немецким, французским), критерием которого является умение пользоваться наиболее употребительными языковыми средствами в основных видах речевой деятельности: говорение, аудирование, чтение и письмо. Задача курса – уметь общаться в большинстве ситуаций, которые могут возникнуть в повседневной и профессиональной деятельности. По структуре курс делится на следующие аспекты (модули): разговорная практика и аудирование, чтение, письменная практика, практика перевода и практическая грамматика, которые различаются тематикой и лексическим составом учебного и информационного материалов, но при этом связаны между собой необходимостью систематического совершенствования всех четырех языковых умений и основных грамматических тем.

2. 
   Логика и методология научных исследований
   

Знание средств и методов современной науки является необходимым условием самостоятельной творческой научной работы и позволяет отличить подлинно научную работу от псевдонаучных построений.

Студенты должны приобрести знания, умения, навыки, необходимые для успешного анализа и решения эпистемологических и логико-методологических проблем, которые с необходимостью будут возникать в их профессиональной деятельности. К тому же логико-методологическая подготовка может стать базой для продолжения обучения по программе подготовки аспирантов и соискателей.

3. 
   Компьютерные технологии и моделирование в электронике
   

Элементы численного моделирования приборов микро- и наноэлектроники. В данном разделе рассматриваются особенности решения систем дифференциальных уравнений описывающих работу приборов микро- и наноэлектроники. Рассматривается диффузионно-дрейфовая и гидродинамическая модель. Исследуются особенности численного решения одномерных задач на базе пакета MathCAD (MatLAB). Особенности решения двухмерных задач рассматриваются на базе пакетов FlexPDE и Synopsys.

Основы программирования, сбора и обработки экспериментальных данных. Организация программного обеспечения в виде проблемно-ориентированных пакетов прикладных программ. Концепция виртуальных инструментов. LabVIEW - как графическая система программирования. Программирование систем сбора информации. Программирование систем обработки информации (элементы цифровой фильтрации сигналов и.т.д.). Организация распределенных программно-аппаратных комплексов.

4. 
   Микропроцессорная техника
   

5. 
   Процессы микро- и нано-технологии
   

Изучение современных тенденций развития наноиндустрии является одним из наиболее важных направлений учебной дисциплины «Процессы микро- и нанотехнологии». У студентов формируются знания в области способов нанесения, удаления и модифицирования вещества на микро- и наноуровне, используемы. Изучаются базовые процессы и оборудование, используемые в традиционной микротехнологии, а также специфические процессы, позволяющие формировать структуры на молекулярном уровне. Дисциплина включает лекционные, практические и лабораторные занятия, самостоятельную работу студентов, выполнение индивидуальных заданий. Заключительной формой контроля знаний является экзамен.

6. 
   История и методология электроники
   

Основной целью изучения дисциплины «Современные проблемы электроники» является ознакомление с новейшими тенденциями и достижениями в различных наиболее перспективных областях электроники. Изучение дисциплины подкрепляется практическими занятиями, направленными на приобретение соответствующих навыков для постановки и решения задач при создании новых элементов и технологий наноэлектроники. В результате освоения дисциплины студенты должны научиться формулировать цели научных исследований, конструкторских и технологических разработок. Данная дисциплина закладывает основы для квалифицированной деятельности выпускников в области развития нанотехнологий и элементной базы наноэлектроники.

1. 
   Физика и оптика материалов фотоэнергетики
   

2. 
   Диагностика материалов и структур микро и оптоэлектроники
   

3. 
   ДВС № 1
   
   1. 
      Фотоэлектрические преобразователи солнечной энергии на основе многослойных наногетероструктур
      

Дисциплина “Фотоэлектрические преобразователи солнечной энергии на основе много-слойных наногетероструктур” изучает принципы функционирования фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии на основе многослойных наногетероструктур и их основные типы и характеристики. Первая часть курса рассматривает основные материалы, применяемые при создании гетероструктурных солнечных фотопреобразователей. Далее объясняются принципы функционирования гетероструктурных солнечных фотопреобразователей. Значительное внимание уделяется основным направлениям повышения эффективности гетероструктурных солнечных фотопреобразователей. Важная роль отводится рассмотрению каскадных солнечные фотопреобразователей на основе многослойных наногетероструктур, конструкции и характеристикам высокоэффективных наногетероструктурных солнечных фотопреобразователей.

Изучение дисциплины предусматривает усвоение следующих вопросов:

• 
  Перспективы солнечной энергетики. Классификация фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии.
  
• 
  Основные материалы фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии.
  
• 
  Принцип работы, конструкции и характеристики фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии.
  
• 
  Параметры реальных фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии. Потери энергии в солнечном элементе.
  
• 
  Основы технологии формирования тонкопленочных солнечных элементов на основе тонких пленок различных материалов.
  
• 
  Особенности работы фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии на основе а-Si:H.
  
• 
  Моделирование одно- и двухкаскадных фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии на основе кремния.
  
• 
  Основные направления повышения эффективности фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии
  

4. 
   ДВС № 2
   
   1. 
      Основы конструирования фотоэлектрических модулей,фотоэнергоустановок и солнечных электростанций
      

Раздел "Основы конструирования концентраторных фотоэлектрических модулей" направлен на подготовку студентов в области теории, конструирования и применения концентраторных фотоэлектрические модулей в составе фотоэлектрических систем. В рамках курса проводится теоретическое рассмотрение принципов работы и основных подходов к конструированию концентраторных фотоэлектрических модулей. Приводится краткий обзор современных концентраторных фотоэлектрических модулей. Дается представление о наиболее передовых достижениях в области технологии производства концентраторных фотоэлектрических модулей. Слушатели получают представление о спектральном составе солнечного излучения и факторах, влияющих на него, знакомятся с конструкцией и составными частями солнечных фотоэнергетических установок и принципами их подключения и размещения. Осваивают элементы маркетингового анализа рынка фотоэнергетики

2. 
   Оптико-физические методы исследования материалов и тонкопленочных структур
   

5. 
   ДВС № 3
   

В результате изучения дисциплины будут рассмотрены следующие темы:

• 
  «Солнечное излучение, его характеристики» где будут рассмотрены характеристики солнечного излучения и способы моделирования параметров светового потока в лабораторных условиях, а также методы контроля параметров солнечного излучения.
  
• 
  «Эталонные солнечные элементы и их конструкция». Раздел посвящен конструкции эталонных солнечных элементов, способами их калибровки и эталонирования.
  
• 
  «Спектральные и вольт-амперные характеристики многопереходных солнечных элементов». Раздел знакомит с методиками и оборудованием для измерения спектральных и вольт-амперных характеристик многопереходных солнечных элементов.
  
• 
  «Пара «Линза Френеля – солнечный элемент»». Раздел посвящен особенностям работы солнечных элементов в фокальной плоскости концентратора солнечного излучения.
  
• 
  «Методы подобия и моделирования при экспериментальных исследованиях в лабораторных условиях», где будут рассмотрены подходы используемые при измерении характеристик фотоэлектрических модулей в лабораторных условиях.
  
• 
  «Измерения на натурном Солнце», в котором представлены особенности измерения характеристик солнечных элементов, фотоэлектрических модулей и установок на натурном Солнце.
  

• 
  «Солнечное излучение, его характеристики» где будут рассмотрены характеристики солнечного излучения и способы моделирования параметров светового потока в лабораторных условиях, а также методы контроля параметров солнечного излучения.
  
• 
  «Эталонные солнечные элементы и их конструкция». Раздел посвящен конструкции эталонных солнечных элементов, способами их калибровки и эталонирования.
  
• 
  «Вольт-амперные характеристики солнечных элементов». Раздел знакомит с методиками и оборудованием для измерения вольт-амперных характеристик солнечных элементов и фотоэлектрических модулей..
  
• 
  «Спектральные характеристики солнечных элементов». В данном разделе представлены методики и оборудование для измерения спектральных характеристик тонкопленочных солнечных элементов, включая многопереходные элементы.
  
• 
  «Фотоиндуцированная деградация солнечных элементов». Раздел знакомит с проблемами фотоиндуцированной деградации тонкопленочных солнечных элементов и методами ее характеризации
  

6. 
   ДВС № 4
   

2. 
   Оборудование для производства тонкопленочных солнечных модулей на основе кремния
   

Основной целью изучения дисциплины «Оборудование для производства тонкопленочных солнечных модулей на основе кремния» является ознакомление с базовыми технологическими процессами изготовления элементов солнечной энергетики и оборудованием для их реализации. Изучение дисциплины подкрепляется лабораторным практикумом. В результате изучения дисциплины, студенты должны быть готовы к созданию технологий тонкопленочной фотовольтаики с применением соответствующего технологического и аналитического оборудования.

7. 
   ДВС № 5
   

В дисциплине рассмотрены проблемы физики и технологии создания концентрирующей оптики для концентраторных фотоэлектрических преобразователей солнечного излучения. Даются представления о характеристиках солнечного излучения, свойствах отражающих и преломляющих поверхностей концентраторов. Излагаются подходы к расчету оптико-энергетических характеристик концентраторов, включая линзы Френеля и вторичную оптику. Описывается технология изготовления зеркальных концентрирующих систем, концентраторов солнечного излучения на основе композитных линз Френеля, вторичных оптических элементов, а также технология нанесения диэлектрических покрытий. Затрагиваются проблемы связанные с методами измерения характеристик концентрирующей оптики.

• 
  Основные материалы тонкопленочных фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии.
  
• 
  Основы технологии формирования тонкопленочных солнечных элементов на основе тонких пленок аморфного и микрокристаллического кремния.
  
• 
  Основные этапы процесса формирования микроморфных кремниевых солнечных модулей на примере технологии фирмы Орликон Солар.
  
• 
  Процесс выбора и подготовки подложки.
  
• 
  Формирование прозрачного контактного слоя на основе оксида цинка.
  
• 
  Формирование структуры солнечного модуля: лазерное скрайбирование
  
• 
  Формирование фотоактивных слоев на основе аморфного и микрокристаллического гидрогенизированного кремния.
  
• 
  Процессы финишной сборки модуля: нанесение контактных шин, фомирование изоляционного края, герметизация, нанесение коммутационной коробки.
  
• 
  Контроль качества технологических операций солнечных модулей на разных этапах их производства.
  
• 
  Основные направления повышения эффективности тонкопленочных кремниевых фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии.
  

8. 
   ДВС № 6
   

1. 
   Конструкции, технологии и особенности эксплуатации концентраторных фотоэлектрических модулей и установок