čeština

Absolvent předmětu získá hlubší znalosti ve vybraných oblastech elektrotechnických materiálů, materiálových soustav a výrobních procesů. Modulární systém předmětu umožní konkrétní sestavení osnovy dle zaměření studenta, resp. dle zaměření jeho uvažované dizertační práce.

Jsou požadovány znalosti na úrovni magisterského studia.

Předmět je vyučován formou semináře. Přednášky jsou vedeny s použitím PowerPointové prezentace. Na závěr semináře je řízená diskuze.

Závěrečná zkouška

1. Vlastnosti anizotropních materiálů, základy tenzorového počtu, popis mechanických vlastností anizotropních látek, popis dielektrických vlastností anizotropních látek, transformace souřadnic
2. Lineární teorie piezoelektřiny, termodynamické potenciály, lineární piezoelektrické stavové rovnice, základní piezoelektrické materiály
3. Piezoelektrické rezonátory, vybuzení mechanických kmitů, mechanické kmity rezonátorů, náhradní schéma piezoelektrického rezonátoru, stanovení orientace řezu, teplotní závislost rezonančního kmitočt
4. Materiály vhodné pro fotovoltaiku. Fyzika fotovoltaického jevu. Fotovoltaické zdroje. Princip činnosti, charakteristiky.
5. Třetí generace fotovoltaiky. Tandemové solární články, Tenkovrstvé solární články. CdTe, CuSe, InGa solární články. Barvivové fotovoltaické články.
6. Fotovoltaické systémy. Základní typy fotovoltaických systémů a jejich aplikace. Koncentrátory. Fotovoltaické panely a systémy. Solární moduly, konstrukce a technologie.
7. Výroba křemíkových krystalických fotovoltaických článků Monokrystalické a polykrystalické články, leptání, difúzní procesy, sítotisk, naprašování
8. Výroba tenkovrstvých fotovoltaických článků. Struktura mikrokrystalických, amorfních, CdTe, CuSe, InGa solárních článků a jejich výroba. Výroba fotovoltaických panelů. Struktura fotovoltaických panelů, používané materiály, způsoby kontaktování fotovoltaických článků, konverze stejnosměrného napětí slunečních baterií na síťové napětí.
9. Materiálová soustava pájeného spoje. Povrchové úpravy spojovaných kovů, metody analýzy povrchů, pájky SnPb a SnAgCu, tavidlový systém, vzduch a ochranná atmosféra, adsorpční děje na heterogenních rozhraních
10. Etapy formování pájeného spoje. Reaktivní smáčení povrchu, fyzikálně chemické reakce na mezifázovém rozhraní, rozpouštění, difúze, intermetalická oblast, krystalizace
11. Spolehlivost pájeného spoje. Procesní faktory: teplota/doba pájení, definované vs. kvazineomezené množství pájky v pájeném spoji, požadavky na pájený spoj, faktory ovlivňující spolehlivost pájeného spoje, termomechanické namáhání pájeného spoje.
12. Přehled základních možností využití matematicko-fyzikálního modelování při řešení problémů ve výzkumné praxi.
13. Osvojení problematiky nastavení vhodného řešiče úloh, stupně diskretizace, nastavení dalších volených matematických modelů (např. turbulentního), mesh, volby okrajových podmínek a dalších problémů odladění řešené úlohy.

Cílem části I. je rozšířit a prohloubit znalosti z oblasti vlastností anizotropních materiálů obecně, s konkrétními aplikacemi v oblasti piezoelektřiny.
Cílem části II. je rozšíření znalostí o fotovoltaických zdrojích elektrické energie, jejich možnostech použití a ekologických aspektech jejich nasazení.
Cílem části III. je seznámit studenty se specializovanými oblastmi pájených spojů jako jsou etapy formování pájeného spoje, požadavky na kvalitní pájený spoj, materiálové a procesní faktory ovlivňující spolehlivost pájeného spoje atp.
Cílem části IV. je seznámit studenty s možnostmi řešení vědeckých úloh pomocí matematicko-fyzkálního modelování zkoumaných problémů a osvojení problematiky odladěním řešené úlohy.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Humpston, G., Jacobson, D., M.: Principles of Soldering, ASM International, 2004, ISBN 0-87170-792-6 (EN)
Mentlík, V.: Dielektrické prvky a systémy. BEN-technická literatura, Praha, 2006. ISBN 80-7300-189-6 (CS)
Sze, S. M., Kwok, K.: Physics of Semiconductor Devices. Wiley - Interscience, A John Wiley & sons, Inc. Publication, ISBN-13: 978-0-471-14323-9 (EN)
Zelenka, J.: Piezoelektrické rezonátory a jejich použití. ACADEMIA Praha 1993 (CS)

Adamson, A. W., Gast, A. P.: Physical Chemistry of Surfaces. A Willey Interscience Publication, 1997, ISBN 0 –471-14873-3 (EN)
Ansys Advantage magazin: http://www.ansys.com/About+ANSYS/ANSYS+Advantag+Magazine (EN)
Ferziger, J. H., Peric, M.: Computational Methods for Fluid Dynamics, Springer : Berlin, 2002. (EN)
Hwang, J.S.: Environment-Friendly Electronics: Lead Free Technology, Electrochemical Publications Limited, 2001, ISBN 0 901150 401 (EN)
Stolarski, T., Nakasone, Y., Yoshimoto, S.: Engineering Analysis with Ansys Software, Oxford 2006 (EN)