МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный электротехнический

университет «ЛЭТИ» им. (Ленина)»

(СПбГЭТУ)

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплины

Оборудование для производства тонкопленочных солнечных модулей

на основе кремния

для профессиональной переподготовки специалистов,

ориентированных на инвестиционные проекты по производству

солнечных модулей

на базе технологии «тонких пленок» Oerlikon

Санкт-Петербург

2011

Санкт-Петербургский государственный электротехнический

университет «ЛЭТИ» им. (Ленина)

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

проф. ___________

“_____”_______________2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплины

Оборудование для производства тонкопленочных солнечных модулей

на основе кремния

для профессиональной переподготовки специалистов,

ориентированных на инвестиционные проекты по производству

солнечных модулей

на базе технологии «тонких пленок» Oerlikon

Факультет электроники

Кафедра (обеспечивающая дисциплину) (полное название)

Лекции

16

ч

Практические занятия

2

ч

Лабораторные занятия

8

ч

 

Аудиторные занятия

24

ч

 

Самостоятельная работа

30

ч

 

Всего часов

54

ч

 

Санкт-Петербург

2011

Дисциплина " Оборудование для производства тонкопленочных солнечных модулей

на основе кремния " преподается на основе ранее изученных дисциплин:

1) Высшая математика,

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

2) Электродинамика,

3) Физика,

4) Основы информационной оптики

5) Квантовая и оптическая электроника,

6) Интегральная и волоконная оптика,

7) Прикладная нелинейная оптика

и является фундаментом для выполнения выпускной квалификационной работы

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры Квантовой электроники и оптико-электронных приборов “_21_”___04____ 2011 г., протокол №_4__.

Цель дисциплины

Цель дисциплины заключается в формирование вклада в следующие профессиональные компетенции:

·  научно-исследовательские компетенции: (можно взять из учебного плана)

Способность идентифицировать новые области исследований, новые проблемы в области квантовой и оптической электроники.

Готовность формулировать цели и задачи научных исследований в области квантовой и оптической электроники

Способность предлагать пути решения, выбирать методику и средства проведения научных исследований в области квантовой и оптической электроники.

Способность планировать и проводить эксперименты в области квантовой и оптической электроники, обрабатывать и анализировать их результаты.

Способность оценивать научную значимость и перспективы прикладного использования результатов исследований в области квантовой и оптической электроники.

Готовность к проведению теоретических, расчетных и экспериментальных исследований материалов, приборов и устройств в области квантовой и оптической электроники.

·  проектные компетенции:

Готовность разрабатывать и проектировать системы квантовой и оптической электроники.

·  Производственно-технологические компетенции:

Готовность применять достижения микро - и нанотехнологии при создании приборов и устройств квантовой и оптической электроники.

·  эксплуатационные компетенции:

Готовность применять современные методы и средства обработки оптических сигналов в системах квантовой и оптической электроники для технологических, диагностических и экологических исследований.

Требования к результатам освоения дисциплины

В результате освоения дисциплины студенты должны:

1.  Знать:

1.1. процессы, лежащие в основе действия солнечных фотопреобразователей на основе кремния

1.2. основные технологические маршруты изготовления солнечных модулей;

1.3. основные технологические процессы и базовое оборудование при изготовлении солнечных модулей.

2.Уметь:

2.1. анализировать и создавать технологические маршруты изготовления солнечных модулей;

2.2. выбирать оптимальные технологические решения и соответствующее оборудование для изготовления элементов тонкопленочной электроники;

3. Владеть/иметь:

3.1. знаниями о новейших направлениях развития технологий производства тонкопленочных солнечных элементов, применении технологического и аналитического оборудования и методах контроля качества продукции.

Содержание рабочей программы

Введение.

Цели и задачи дисциплины. Обзор современных направлений создания элементов солнечной энергетики, пути их реализации, оборудование и технологии.

Тема 1. «Чистые производственные помещения». Классификация и типовая структура.

Чистые производственные помещения. Основные определения и классификация. Требования к классу чистоты помещений для различных производств. Вода полупроводниковой чистоты. Типы чистых помещений и зон, основные конструктивные решения.

Тема 2. Основы построения технологических линеек по производству тонкопленочных изделий электронной техники

Типовой технологический процесс изготовления дискретного полупроводникового прибора. Описание используемого оборудования и технологических операций. Технологическая линия производства солнечных элементов на основе монокристаллического кремния. Основные технологические операции и используемое оборудование.

Тема 3. Современное технологическое оборудование для изготовления элементов солнечной энергетики на основе тонкопленочных гетерокомпозиций

Пример базового технологического процесса изготовления тонкопленочных солнечных элементов. Оборудование для создания контактных систем. Оборудование для формирования активных слоев тонкопленочного солнечного модуля. Основные задачи лазерной обработки слоев тонкопленочного модуля и используемое оборудование.

Тема 4. Базовые методы и оборудование для экспресс контроля и диагностики тонкопленочных солнечных элементов

Методы экспресс контроля и диагностики параметров тонкопленочных солнечных элементов, их применение и место в технологическом процессе. Автоматическое контрольное оборудование производственной линии и лабораторное оборудование. Контрольные точки, объекты, методы и периодичность испытаний. Используемое испытательное оборудование.

Заключение.

Основные тенденции развития технологии тонкопленочных солнечных модулей и оборудования.

Перечень практических занятий (или/и лабораторных работ)

№

Наименование работы

Номер темы

1

Ознакомление с базовыми технологиями тонкопленочной электроники в условиях чистых производственных помещений

1

2

Формирование тонкопленочных проводящих покрытий вакуумными методами

2

3

Получение тонкопленочных кремнийсодержащих композиций плазмохимическими методами

3

4

Лазерное скрайбирование функциональных областей тонкопленочных солнечных модулей

3

Распределение учебных часов по темам, видам занятий

и видам самостоятельной работы

№

темы

Название разделов, тем

и видов самостоятельной

работы

Объем учебных часов

Семестр

Литература по темам

Лекции

Лаб.

раб.

Пр.

зан.

Ауд.

зан.

Сам.

раб.

Всего

Введение

1

1

1

2

1

1

«Чистые производственные помещения». Классификация и типовая структура.

2

2

4

6

10

1

2

Основы построения технологических линеек по производству тонкопленочных изделий электронной техники

5

2

7

9

16

1

3

Современное технологическое оборудование для изготовления элементов солнечной энергетики на основе тонкопленочных гетерокомпозиций

5

4

9

9

18

1

4

Базовые методы и оборудование для экспресс контроля и диагностики тонкопленочных солнечных элементов

2

2

4

6

1

Заключение

1

1

1

2

1

ИТОГО:

16

6

2

24

30

54

 

Формы контроля результатов освоения дисциплины

№

Результаты освоения дисциплины

Формы контроля

Текущий контроль лекционного материал, в том числе и материала,

вынесенного на самостоятельное изучение

Контрольные работы по практическим

занятиям

Защита

отчетов по лаб. работам

1

Знание и понимание

1.1.

1.2.

*

*

*

*

2

Умение

2.1.

2.2.

…

*

*

*

*

3

Навыки

3.1.

*

*

Использование инновационных методов обучения,

направленных на развитие самостоятельного мышления обучающихся и увеличение роли самостоятельной работы:

·  активных методов обучения (деловых и ролевых игр, ситуационных задач, case studies и т. д.;

·  технологий визуализации учебной информации;

·  электронных мультимедийных учебников и т. п.

Учебно-методическое обеспечение дисциплины

(этот раздел выполняется с начала нового листа и завершается подписью библиотеки)

Основная литература

№
Название, библиографическое описание
Л
Лр
Пз (С)
Кп
Кр
К-во экз. в библ. (на каф.)
Гриф
Л1
, …..
Л2
, Кривошеева ….. Технология.., УМКД «Нанотехнологии для систем безопасности»
Л3
Технология полупроводниковых приборов
Дополнительная литература
№
Название, библиографическое описание
К-во экз. в библ. (на каф.)
Д1

Проектирование чистых помещений. Под ред. В Уайта. Пер. с англ. - М.: изд. «Клинрум», 2004. – 360 стр.
Д2

Thin Film Solar Cells Edited by J. Poortmans and V. Arkhipov. John Wiley & Sons, Ltd, 2006. – 504 P
Д4
Д5
Д6

Электронные информационные ресурсы

№
Название (адрес в Интернет)
Э1

www. /solar/
Э2

www. /spire-solar/
Э3
Э4
Э5

http://www. icpress. co. uk/etextbook/p139/p139_chap4.pdf


Автор:

К. т.н., доцент

Рецензент

К. ф.-м. н.., доцент

Зав. кафедрой КЭОП

д. т.н., проф.


Приложение 1

Методические указания по организации самостоятельной работы

1. Наиболее важные и сложные для дисциплины темы, на которые следует обратить особое внимание:

·  Спектральный анализ. Преобразование сигналов в оптико-электронном спектральном прибор.

·  Основные методы получения информации в спектральном приборе

·  Интерференционные и растровые спектральные приборы

2. Рекомендуется регулярная проработка учебного материала по конспекту и работа с основной литературой. При необходимости консультация у преподавателя по неясным вопросам;

3. При проработке теоретического материала вынесенного на самостоятельное изучение и написании реферата обязательно использовать дополнительную литературу и специализированные информационные ресурсы сети Internet.

Виды самостоятельной работы, а также формы отчётности приведены в таблице.

№

Вид самостоятельной работы

Названия разделов или тем рабочей программы (с указанием № темы в скобках)

Объем, час.

Форма

отчетности

Изучение теоретического материала, вынесенного на самостоятельную работу

1. Дисперсия в призме. Типы призм. Материалы спектральных призм (2).

2

2. Фотоэлектрические приборы для эмиссионного анализа (3).

2

3. Спектрометр с преобразованием Адамара. Методы кодирования спектра. Отношение сигнал/шум в спектрометрах Адамара (4).

2

4 Световые и энергетические величины. Их связь (6).

1

5. Основы теории интерферометров. Интерференция в пластинах. Методы регистрации интерференционной картины (7).

2

6. Основные понятия и определения. Методы получения поляризованного света (8).

1

7. Искусственная анизотропия. Фотоупругость. Электрооптический эффект. Основные материалы и их характеристики (8).

2

к практическим занятиям

Тема 1,2,3,4,6,8

3

Текущий контроль

ИТОГО:

Приложение 2

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ОРГАНИЗАЦИИ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ РАБОТЫ

1. Организация текущего контроля

Вид занятий

Номер

контр.

точки

Темы рабочей программы, подлежащие контролю

Форма

и методы

контроля

Сроки

проведения

1

2

3

4

5

6

7

8

1

2

3

4

5

Лекции

Л-1

*

*

Письм. контр. работа

Л-2

*

*

*

Письм. контр. работа

Л-3

*

*

*

Письм. контр. работа

Практические занятия

П-1

*

*

Инд. защита лаб. работ

П-2

*

*

Инд. защита лаб. работ

П-3

*

*

Инд. защита лаб. работ

Самостоятельная работа

С-1

*

*

Индивидуальное задание 1

С-2

*

Индивидуальное задание 2

Выдача 7 нед.

Сдача 12 нед.

С-3

*

*

Индивидуальное задание 3

Выдача13 нед.

Сдача 16 нед.

 

2. График текущего контроля

Вид занятий

Номер недели

Всего часов

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Лекции

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

36

Л-1

Л-2

Л-3

Лабораторные работы

-

2

-

2

-

2

-

2

-

2

-

2

-

2

-

2

-

2

18

П-1

П-2

П3

Самостоятельная работа:

Инд. дом. зад.,

Подг. к контр.

Подг к экзамену

-

2

-

-

2

2

-

2

-

-

1

1

1

-

2

1

2

2

18

С-1

С-2

С-3

1

1

1

1

1

1

3

3

36

ИТОГО:

144