K-INFO
HU
EN
Belépés

Napelemek laboratórium

Solar Cells Laboratory Practice
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
Tantárgy neve (magyarul, angolul)
Napelemek laboratórium
Solar Cells Laboratory Practice
Tantárgykód BMEVIEEBV00
Tantárgyjelleg
Képzési szint
Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)
Kurzustípus elmélet gyakorlat laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti) 1 0 1
jelleg (kapcsolt/önálló) kapcsolt
Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa félévközi érdemjegy
Tantárgy kreditértéke 2
Tantárgyfelelős
Plesz Balázs
beosztás: egyetemi docens
Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység
Elektronikus Eszközök Tanszéke
Kar Villamosmérnöki és Informatikai Kar
Tantárgy weboldala
Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege
Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

1. blokk

Bevezetés a napelem működésébe, a napelem jellemző paramétereinek és karakterisztikáinak ismertetése.

Különböző napelem anyagok és típusok bemutatása.

2. blokk

Bevezetés a napelem technológiába, alapvető gyártástechnológiai lépések bemutatása.

Szilícium egykristály/multikristály előállítása, megmunkálása és fizikai jellemzői

3. blokk

Ismerkedés a szilícium szelettel, fizikai jellemzők mérésének módszerei, különböző alapanyagok mérése (Si szeletek geometriai méretei, adalékolásának típusa és mértéke

Tisztaszoba bemutatása, a tisztaság szerepe a félvezető technológiában.

4. blokk

Szilícium szelet nedves kémiai tisztítása, felületi strukturálás, a kialakult struktúra optikai mikroszkópos vizsgálata.

Hátoldali BSF réteg kialakítása szilárdfázisú diffúzióval, adalék anyag felpárologtatása

5. blokk

A Si termikus oxidációja elméletének és gyakorlatának ismertetése, különböző oxidált szeletek bemutatása, összehasonlítása

Termikus oxidréteg vastagságának számítása, szimulációk

6. blokk

PSG marása a szelet felületről, a szelet kémiai előkészítése és termikus oxidnövesztés a kiszámított paraméterekkel.

Az oxidréteg vastagságának mérése, a szelet bevonása fotoreziszt réteggel.

7. blokk

A szilárdfázisú diffúzió elméletének áttekintése.

A hallgatói napelem diffúziós paramétereinek meghatározása szimulációval.

8. blokk

A szelet felületéről a védőoxid lemarása, az adalékanyag felpárologtatása és behajtása.

A diffúzió minősítése: négyzetes ellenállás és diffúziós mélység mérése, majd a szelet fotoreziszttel történő bevonása.

9. blokk

UV litográfia elméletének ismertetése, a litográfia félvezető technológiában alkalmazott eszközeinek bemutatása.

A szelet felületén ablaknyitás a kontaktusréteg számára nedves kémiai marással

10. blokk

A napelem cella fémezésének kialakítása, vezető réteg felvitele vákuumgőzöléssel.

A vezető réteg megvastagítása fémgalvanizálással, a kontaktus réteg vastagságának és egyenletességének mérése.

11. blokk

Napelem cella méréstechnikájának elméleti ismertetése, a mérendő paraméterek kiválasztása, mérőberendezések bemutatása.

Mérési gyakorlat, egy napelem cella és egy napelem modul kézi módszerrel történő bemérése.

12. blokk

A hallgatói napelem cellák automata mérőberendezéssel történő bemérése, a kézi és az automata módszer közti különbség bemutatása.

Különböző technológiájú napelem cellák mérése, a kapott eredmények összehasonlítása.

13. blokk

Spektrális válaszfüggvény fogalmának és méréstechnikájának ismertetése, mérés különböző szerkezetű cellákon. A különböző spektrális válaszokból levonható következtetések, az alkalmazott technológia és a mért elektromos paraméterek összefüggése.

A felületi fényreflexió hatása a cellák hatásfokára, reflexió mérése különböző felületi minőségű cellákon.

14. blokk

ZH írás, jegyzőkönyv beadás

A tantárgy célja, hogy áttekintést adjon a napelemek eszközfizikai, konstrukciós és technológiai ismereteiről. A tárgy keretében lehetőséget adunk minden hallgatónak, hogy a félvezető technológiai laboratóriumban egy Si egykristály alapú napelem cellát készítsen. A laboratóriumi gyakorlatok alkalmával a hallgatók megismerkednek az alapvető félvezető gyártástechnológiai műveletekkel, valamint az eszközkészítés során alkalmazott technológiai lépéseknek a működésre gyakorolt hatásával. A tárgy másik fontos célja a napelem cellák méréstechnikájának bemutatása. A mérés során fellépő problémák részletes tárgyalása jelentősen hozzájárul a napelem működésének jobb megértéséhez, így a hallgatók elméleti tudásukat ezúton is elmélyíthetik.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

A laboratóriumi gyakorlathoz tartozó elméleti háttér előadás szintű ismertetése, ezt követően a félvezető laboratóriumban a hallgatók elvégzik a gyakorlathoz tartozó gyártástechnológiai és mérési/minősítési műveleteket.

Tanulástámogató anyagok

Online források
1.  Dr. Mizsei János, Timárné Horváth Veronika: Napelemek kézirat,; www.eet.bme.hu; 2.  T. Markvart , L. Castaner: Practical Handbook of Photovoltaics,; Elsevier Science, 2003.; 3.  Nemcsics Ákos: A napelem és fejlesztési perspektívái, Akadámiai; kiadó, Budapest, 2001.; 4.  Photovoltaics CDROM, http://pvcdrom.pveducation.org/

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
Elektronika, Fizika, Mikroelektronika
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
Elektronika, Fizika, Mikroelektronika
Általános szabályok
Követelmények: A szorgalmi időszakban: A tárgyból 1 db nagy ZH-t iratunk az utolsó héten. A laborgyakorlatokról a hallgató jegyzőkönyvet készít (házi feladat). Az aláírás és a félévközi jegy megadásának feltétele a ZH legalább elégséges szintű teljesítése, valamint az összes laboratóriumi gyakorlat hiánytalan elvégzése és a jegyzőkönyv leadása.  Pótlási lehetőségek: A sikertelen ZH pótlására a szorgalmi időszakban 1 db pótZH-t iratunk. Pót-pót ZH főszabály szerint nincs. A laboratóriumi gyakorlatok pótlására a rendkívül költséges technológia alkalmazása miatt csak a szemeszter folyamán, külön egyeztetve van lehetőség. A jegyzőkönyv különeljárási díj megfizetése esetén a pótlási héten leadható.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Nincs megadva.

Ajánlott tantárgyak
A következő tárgyak korábbi hallgatása esetén ez a tárgy nem vehető fel: VIEEM358 Napelemkészítés, VIEEJV55 Monolit integrált áramkörök készítése és a  VIEE9356 Napelemek tárgy. Ajánlatos, de nem kötelező a VIEEAV99 kódú Napelemek és megújuló energiaforrások c. tárgy előzetes elvégzése.
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:
Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:
Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.