Kuva 6.6 esittää moniliitosaurinkokennojen toimintaperiaatteen. Päällimmäisen

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Koko: px
Aloita esitys sivulta:

Download "Kuva 6.6 esittää moniliitosaurinkokennojen toimintaperiaatteen. Päällimmäisen"

Transkriptio

1 6.2 MONILIITOSAURINKOKENNO Aurinkokennojen hyötysuhteen kasvattaminen on teknisesti haastava tehtävä. Oman lisähaasteensa tuovat taloudelliset reunaehdot, sillä tekninen kehitys ei saisi merkittävästi nostaa yksittäisen kennon hintaa. On esitetty, että ensimmäisen sukupolven piiaurinkokennojen hyötysuhde olisi nostettavissa nykyisestä 15%:sta noin 20%:iin. Mitään mullistavia teknisiä kehitysaskelia ei kuitenkaan ole näköpiirissä, vaan viiden prosenttiyksikön nousua tavoitellaan luvussa esiteltyjä häviötekijöitä minimoimalla. Myös nanoteknologiaa hyödyntävä kolmannen sukupolven kennotyyppi, väriaineaurinkokenno, jää näillä näkymin hyötysuhteensa osalta 10%:n tuntumaan. Kun julkisuudessa kirjoitetaan jopa 50%:n aurinkosähköhyötysuhteista, kyse on ohutkalvoaurinkokennoihin perustuvista moniliitoskennoista. Yksittäisten ohutkalvokennojen hyötysuhteita ei ole mahdollista nostaa merkittävästi piin lukemien yläpuolelle, mutta kun eri ohutkalvomateriaaleista tehdään moniliitoskenno, hyötysuhteen voimakas kasvattaminen tulee mahdolliseksi. Periaate on hyvin yksinkertainen, ja se itse asiassa perustuu juuri samaan yksityiskohtaan, joka luvussa mainittiin piikennon hyötysuhdetta eniten laskevaksi tekijäksi Rakenne ja toimintaperiaate Moniliitosaurinkokennot muodostetaan muutamasta eri ohutkalvomateriaalista siten, että kerrosten energia-aukot pienenevät ylhäältä alaspäin mentäessä, kun auringonsäteilylle ensimmäisenä altistuvan kerroksen oletetaan olevan päällimmäisenä. Toisin sanoen ensimmäisenä valolle altistuvan kerroksen puolijohteella on suurin energia-aukko, ja vastaavasti viimeisenä valolle altistuva kerros on tehty puolijohteesta, jonka energiaaukko on moniliitoskennon materiaaleista pienin. Kerrosten lukumäärä vaihtelee kahdesta ylöspäin. Tällä hetkellä yleisin moniliitoskennotyyppi on kolmikerroksinen GaInP/GaAs/GeInNAs-kenno, jolla on päästy jo yli 40%:n hyötysuhteisiin. Tekniset kehitysnäkymät ennustavat kuitenkin jopa 50%:n hyötysuhteita. Kuva 6.6 esittää moniliitosaurinkokennojen toimintaperiaatteen. Päällimmäisen Kuva 6.6. Periaatekuva moniliitosaurinkokennosta. Eri kerrosten puolijohteiden energia-aukoille on voimassa W g1 > W g2 > W g3. 1

2 kerroksen puolijohdemateriaali tulee valita siten, että se absorboi mahdollisimman tehokkaasti auringonsäteilyn pienimmät aallonpituudet. Suurella osalla auringonsäteilyn fotoneista energia kuitenkin jää W g1 :n alapuolelle, joten näiden fotonien kannalta moniliitoskennon ylin kerros on läpinäkyvä. Nämä fotonit pääsevät siis ylimmän kerroksen läpi luovuttamatta energiaansa. Toisessa kerroksessa energia-aukko on pienentynyt sen verran, että jälleen osa fotoneista absorboituu. Ja ne fotonit, joille toinenkin kerros on läpinäkyvä, jatkavat edelleen matkaansa seuraavaan kerrokseen. Alimman kerroksen puolijohdemateriaalin energia-aukon tulee olla niin alhainen, että myös auringonsäteilyn pidemmät aallonpituudet saadaan hyödynnettyä. Edellä mainitun GaInP/GaAs/Ge-kennon alimman kerroksen puolijohdemateriaalina on germanium, jolla energia-aukon suuruus on 0.67 ev. Täten valosähköisen ilmiön toteutumisehdoksi saadaan yhtälön (3.2) perusteella 1852 nm:n aallonpituus. Kyseisellä moniliitoskennolla saadaan siis hyödynnettyä auringonsäteilyn aallonpituusjakaumasta huomattavasti suurempi osa kuin piikennolla, mutta vielä oleellisesti tärkeämpää on se, että suurienergisten fotonien energiasta muuttuu moniliitoskennoilla lämmöksi merkittävästi pienempi osa kuin piillä. Toimivien moniliitoskennojen rakentaminen on teknisesti haastavaa. Jotta kiderakenne saadaan säilymään yhdenmukaisena koko moniliitoskennon läpi, hilasovitukseen tulee kiinnittää erityistä huomiota. Jos hilasovitus ei onnistu, kiderakenteeseen tulee dislokaatioita ja virhetiloja, jotka heikentävät hyötysuhdetta lisääntyneen rekombinaation seurauksena. Lisäksi hilasovitus on keskeisen tärkeää moniliitoskennon virran kannalta, sillä saman virran tulee kulkea moniliitoskennossa kaikkien kerrosten läpi. Hilasovituksen haasteisiin ei tässä mennä sen tarkemmin, mutta tarkastellaan kuitenkin moniliitoskennon rakennetta kuvan 6.7 avulla sen verran, että pystytään ilmiötasolla saamaan käsitys tiettyjen rakenteiden tarpeellisuudesta kennon sisällä. Lähdetään liikkeelle ohutkalvokerrosten välissä olevista tunneliliitoksista. Kuvasta 6.7 havaitaan, että päällekkäisten alikennojen välissä on voimakkaasti seostettu pn-liitos, jonka suunta on vastakkainen alikennojen pn-liitoksille. Vastakkaisen suunnan seurauksena tunneliliitos ehkäisee päällekkäisten alikennojen välistä rekombinaatiota. Jos tunneliliitosta ei olisi, ylemmän alikennon p-puolijohde olisi suoraan kontaktissa alemman alikennon n-puolijohteen kanssa. Tästä seuraisi käytännössä se, että alemman alikennon n-puolijohteen johtavuuselektronit täyttäisivät ylemmän alikennon p- puolijohteen aukkoja, joten päällekkäisten alikennojen rajapinnalla tapahtuisi rekombinaatiota. Tätä ei moniliitoskennossa kuitenkaan haluta, sillä se laskisi koko rakenteen hyötysuhdetta. Jotta moniliitoskenno tuottaa mahdollisimman suuren sähkötehon, jokaisessa alikennossa syntyvät varauksenkuljettajat tulee saada kerättyä kennon navoille mahdollisimman hyvin. Esimerkiksi kennon kokonaisjännitteen kasvattamisen kannalta kyse on siitä, että eri alikennojen pn-liitoksissa kertyvät varaukset tulee saada siirrettyä mahdollisimman tehokkaasti kuvan 6.7 mukaisille etu- ja takakontaktille. Tunneliliitoksen puuttumisen seurauksena varausten kertyminen vähenisi, sillä rekombinaatio söisi osan fotonien synnyttämistä varauksenkuljettajista. 2

3 Kuva 6.7. Moniliitosaurinkokennon rakenne. Tarkastellaan tunneliliitosta vielä hieman tarkemmin. Kuvaan 6.7 merkitty "++" tarkoittaa sitä, että tunneliliitoksen puolijohteet ovat huomattavasti voimakkaammin seostettuja kuin alikennoissa. Kuten luvussa käytiin läpi, seostuksen voimistaminen kaventaa tyhjennysaluetta. Tunneliliitos onkin tarpeen saada erittäin kapeaksi, sillä elektronien on pystyttävä tunneloitumaan sen läpi. Selvennetään tilannetta kuvan 6.8 avulla. Kuva (a) esittää kahta peräkkäistä pn-liitosta ilman tunneliliitoksia. Toiminnan kannalta ongelmallista on tällöin se, etteivät alimmissa alikennoissa virittyvät elektronit pääse kuvassa 6.7 esitellylle etukontaktille. Oletetaan, että kuvassa 6.8 (a) vasemmanpuoleinen pn-liitos on kuvan 6.7 ylin alikenno, ja vastaavasti oikeanpuoleinen pn-liitos edustaa keskimmäistä alikennoa. Kun nyt fotonien absorptio tapahtuu keskimmäisessä alikennossa, eli kuvan 6.8 (a) oikeanpuoleisessa tyhjennysalueessa, sähkökenttä siirtää johtavuuselektronit kyseisen alikennon n-puolelle. Tällöin virittyneet elektronit sijaitsevat johtavuusvyöllä kuvan 6.8 (a) keskivaiheilla. Ylimmän alikennon pn-liitoksen sähkökenttä kuitenkin estää elektronien pääsyn etukontaktille, ja todennäköistä onkin, että virittyneet johtavuuselektronit rekombinoituvat varsin nopeasti valenssivyön aukkoihin. Tällöin niiden energia menetetään. 3

4 Kuva 6.8. Kahden peräkkäisen pn-liitoksen energiavyökaavio ilman tunneliliitosta (a) ja voimakkaasti seostetun tunneliliitoksen kera (b). Kun moniliitoskennon alikennojen välillä on nanometrikokoluokkaa olevat tunneliliitokset, sähkövirran kulku alikennojen välillä tulee mahdolliseksi. Tilannetta on havainnollistettu kuvassa 6.8 (b), jossa voimakkaasti seostetut p++ ja n++ esittävät tunneliliitoksia. Nopeasti katsottuna tilanne ei elektronien liikkumisen kannalta ole sen parempi kuin kuvassa (a), mutta avainsana asian ymmärtämiseen on tunneliliitoksen nanometrikokoluokka. Tunneliliitos on nimittäin niin ohut, että elektronit pääsevät tunneloitumaan sen läpi. Kun fotonit absorboituvat keskimmäisessä alikennossa, eli kuvan 6.8 (b) oikeanpuoleisessa tyhjennysalueessa, sähkökenttä siirtää virittyneet johtavuuselektronit kuvan keskivaiheille. Nyt elektronit kuitenkin pääsevät jatkamaan matkaansa ylimpään alikennoon (eli kuvassa vasemmalle), sillä tunneliliitoksen vastustavasta sähkökentästä huolimatta ne pääsevät tunneloitumaan tunneliliitoksen läpi. Lisäksi on tärkeää huomata, että tunneloituessaan elektronit siirtyvät keskimmäisen alikennon johtavuusvyöltä ylimmän alikennon valenssivyölle. Kyseessä ei kuitenkaan ole rekombinaatio sanan varsinaisessa merkityksessä, sillä elektronit eivät juurikaan menetä prosessissa energiaansa. Kuten kuvasta 6.8 (b) havaitaan, keskimmäisen alikennon vasemmassa reunassa johtavuusvyö vastaa suurinpiirtein samaa energiaa kuin ylimmän alikennon oikean reunan valenssivyö, joten elektronin energia ei tunneloitumisen seurauksena juurikaan pienene. Moniliitoskennon toiminnan kannalta tärkeä yksityiskohta, eli sähkövirran kulku alikennosta toiseen, tulee nyt kuitenkin mahdolliseksi. Tunneloituminen on kvanttitason ilmiö, jota ei voida mallintaa klassisella fysiikalla. Jos esimerkiksi tarkastellaan tasaisella pinnalla pyörivää palloa, se voi ideaalisessakin 4

5 tilanteessa ylittää reitilleen osuvan kummun ainoastaan siinä tapauksessa, että pallon liike-energia on suurempi kuin kummun laelle nousemiseen vaadittava potentiaalienergia. Muussa tapauksessa todennäköisyys sille, että pallo ylittää kummun, on nolla. Mutta kun tarkastellaan elektronia, jota kvanttimekaniikassa mallinnetaan aaltofunktiolla, edellä esitetty klassisen fysiikan esimerkki ei päde. Jos sähköä johtavassa aineessa on ohut eristekerros, elektroni saattaa päästä tunneloitumaan eristekerroksen läpi, vaikka sen energia ei riittäisikään eristekerroksen johtavuusvyölle nousemiseen. Eristeen on kuitenkin oltava niin ohut, että elektronin aaltofunktio, jolla mallinetaan elektronin esiintymisen todennäköisyyttä, yltää riittävän suurilla todennäköisyyksillä eristekerroksen toiselle puolelle. Käytännössä tämä tarkoittaa, että eristekerroksen paksuuden tulee olla nanometrikokoluokkaa. Mietitään vielä, miksi moniliitoskennossa tarvitaan kuvaan 6.7 merkityt ikkunakerros ja takapinta. Kumpikaan näistä ei ole välttämätön kennon toiminnan kannalta, mutta kun tavoitteena on hyötysuhteen maksimointi, molemmat ovat tarpeellisia. Sekä ikkunakerroksen että takapinnan tehtävänä on rekombinaation vähentäminen. Kuvassa 6.7 esimerkiksi keskimmäisen alikennon ikkunakerros hankaloittaa alikennolta tulevien johtavuuselektronien rekombinaatiota yläpuolella olevan tunneliliitoksen aukkoihin. Vastaavasti keskimmäisen alikennon takapinta hankaloittaa alikennon p-puolen aukkojen rekombinoitumista alapuolella olevan tunneliliitoksen johtavuuselektroneihin. Koska moniliitoskennon toiminta perustuu pn-liitokseen, alikennojen toimintaperiaate on käytännössä sama kuin luvussa 4.2 käsitellyillä piikennoilla. Myös virta-jännite-käyrän muodostuminen noudattaa niitä samoja periaatteita, jotka piikennolle käytiin läpi luvussa Moniliitosaurinkokennojen käyttö Moniliitosaurinkokennoista, jotka toimivat 40%:n lukemia lähentelevillä hyötysuhteilla, tulee väistämättä varsin kalliita. Jos moniliitoskennoista valmistettaisiin aurinkopaneeli samaan tapaan kuin kiteisestä piistä, energiantuotannon kannalta oleellinen hintamittari, /W, nousisi korkeasta hyötysuhteesta huolimatta aivan liian suureksi. Siksi moniliitoskennojen käyttöön onkin valittu toisenlainen lähestymistapa. Hintaa saadaan alas, kun yksittäisestä kennosta tehdään pinta-alaltaan todella pieni (alle 1 mm 2 ), ja tälle pintaalalle keskitetään suoraan säteilyyn verrattuna jopa 1000-kertainen säteilyintensiteetti. Kuva 6.9 havainnollistaa tilannetta. Kun yksittäisen moniliitoskennon pinta-ala on suuruusluokkaa tuhannesosa perinteisen piikennon pinta-alasta, moniliitoskennoista saadaan valmistettua perinteistä piipaneelia vastaava aurinkopaneeli siten, että jokaiselle moniliitoskennolle keskitetään auringonsäteily piikennoa vastaavalta pinta-alalta. Tällöin piikennon pinta-ala vastaa moniliitospaneelissa linssin pinta-alaa, jolla säteily keskitetään pienelle moniliitoskennolle. Vaikka säteilyn keskittäminen maksaa, ja vaikka paneelia täytyy tavalla tai toisella myös jäähdyttää, tällä tekniikalla moniliitospaneelien hinnan ( /W) uskotaan tulevaisuudessa laskevan kilpailukykyiselle tasolle. Vaikka yksittäisen kennon säteilyintensiteetti nouseekin keskittämisen seurauksena parhaimmillaan megawattitasolle, kennon operointilämpötila saadaan kuitenkin korkean hyötysuhteen ja jäähdytyksen ansiosta pysymään yllättävänkin alhaisena, noin 80 o C:ssa. 5

6 Kuva 6.9. Periaatekuva moniliitoskennoista muodostetusta aurinkopaneelista. 6

SMG-4450 Aurinkosähkö

SMG-4450 Aurinkosähkö SMG-4450 Aurinkosähkö Toisen luennon aihepiirit Lyhyt katsaus aurinkosähkön historiaan Valosähköinen ilmiö: Mistä tässä luonnonilmiössä on kyse? Piihin perustuvan puolijohdeaurinkokennon toimintaperiaate

Lisätiedot

SMG-4300: Yhteenveto ensimmäisestä luennosta

SMG-4300: Yhteenveto ensimmäisestä luennosta SMG-4300: Yhteenveto ensimmäisestä luennosta Aurinko lähettää avaruuteen sähkömagneettista säteilyä. Säteilyn aallonpituusjakauma määräytyy käytännössä auringon pintalämpötilan (n. 6000 K) perusteella.

Lisätiedot

TASASUUNTAUS JA PUOLIJOHTEET

TASASUUNTAUS JA PUOLIJOHTEET TASASUUNTAUS JA PUOLIJOHTEET (YO-K06+13, YO-K09+13, YO-K05-11,..) Tasasuuntaus Vaihtovirran suunta muuttuu jaksollisesti. Tasasuuntaus muuttaa sähkövirran kulkemaan yhteen suuntaan. Tasasuuntaus toteutetaan

Lisätiedot

SMG-4450 Aurinkosähkö

SMG-4450 Aurinkosähkö Väriaineaurinkokenno Rakenne Toimintaperiaate Kehityskohteet SMG-4450 Aurinkosähkö Neljännen luennon aihepiirit 1 AURINKOKENNOJEN SUKUPOLVET Aurinkokennotyypit luokitellaan yleensä kolmeen sukupolveen.

Lisätiedot

DEE Aurinkosähkön perusteet

DEE Aurinkosähkön perusteet DEE-53010 Aurinkosähkön perusteet Kuudennen luennon aihepiirit Tulevaisuuden aurinkokennotyypit: väriaineaurinkokenno Rakenne Toimintaperiaate Kehityskohteet 1 AURINKOKENNOJEN NYKYTUTKIMUS Aurinkokennotutkimuksessa

Lisätiedot

DEE Aurinkosähkön perusteet

DEE Aurinkosähkön perusteet DEE-53010 Aurinkosähkön perusteet Yleistietomateriaalia luentojen tueksi Aurinkokennotyypit: Mitä erilaisia aurinkokennotyyppejä on olemassa, ja miten ne poikkeavat ominaisuuksiltaan toisistaan? Yksikiteisen

Lisätiedot

SMG-4300: Yhteenveto kolmannesta luennosta. PN-liitokseen perustuva aurinkokenno on kuin diodi, jossa auringonsäteily synnyttää estosuuntaisen virran.

SMG-4300: Yhteenveto kolmannesta luennosta. PN-liitokseen perustuva aurinkokenno on kuin diodi, jossa auringonsäteily synnyttää estosuuntaisen virran. SMG-4300: Yhteenveto kolmannesta luennosta PN-liitokseen perustuva aurinkokenno on kuin diodi, jossa auringonsäteily synnyttää estosuuntaisen virran. Aurinkokennon maksimiteho P max voidaan lausua tyhjäkäyntijännitteen

Lisätiedot

SMG-4450 Aurinkosähkö

SMG-4450 Aurinkosähkö SMG-4450 Aurinkosähkö Toisen luennon aihepiirit Lyhyt katsaus aurinkosähkön historiaan Valosähköinen ilmiö: Mistä tässä luonnonilmiössä on kyse? Piihin perustuvan puolijohdeaurinkokennon toimintaperiaate

Lisätiedot

DEE Aurinkosähkön perusteet

DEE Aurinkosähkön perusteet DEE-53010 Aurinkosähkön perusteet Viidennen luennon aihepiirit Olosuhteiden vaikutus aurinkokennon toimintaan: Mietitään kennon sisäisten tapahtumien avulla, miksi ja miten lämpötilan ja säteilyintensiteetin

Lisätiedot

DEE Aurinkosähkön perusteet

DEE Aurinkosähkön perusteet DEE-53010 Aurinkosähkön perusteet Neljännen luennon aihepiirit Aurinkokennon virta-jännite-käyrän muodostuminen Edellisellä luennolla tarkasteltiin aurinkokennon toimintaperiaatetta kennon sisäisten tapahtumisen

Lisätiedot

DEE Aurinkosähkön perusteet

DEE Aurinkosähkön perusteet DEE-53010 Aurinkosähkön perusteet Kolmannen luennon aihepiirit Reduktionistinen tapa aurinkokennon virta-jännite-käyrän muodon ymmärtämiseen Lähdetään liikkeelle aurinkokennosta, ja pilkotaan sitä pienempiin

Lisätiedot

SMG-4450 Aurinkosähkö

SMG-4450 Aurinkosähkö SMG-4450 Aurinkosähkö Kolmannen luennon aihepiirit Aurinkokennon virta-jännite-käyrän muodostuminen Miksi aurinkokennon virta-jännite-käyrä on tietyn muotoinen? Miten aurinkokennon virta-jännite-käyrää

Lisätiedot

Jukka Kitunen Aurinkosähkön soveltuvuus hajautettuun energiantuotantoon Suomessa. Diplomityö

Jukka Kitunen Aurinkosähkön soveltuvuus hajautettuun energiantuotantoon Suomessa. Diplomityö Jukka Kitunen Aurinkosähkön soveltuvuus hajautettuun energiantuotantoon Suomessa Diplomityö Tarkastajat: Yliassistentti Aki Korpela ja Lehtori Risto Mikkonen Tarkastajat ja aihe hyväksytty Sähköosastoneuvoston

Lisätiedot

SMG-4050 Energian varastointi ja uudet energialähteet

SMG-4050 Energian varastointi ja uudet energialähteet SMG-4050 Energian varastointi ja uudet energialähteet AURINKOENERGIA Maapallolle saapuva säteilyteho Aurinkolämpöjärjestelmät Aurinkosähkö Valosähköinen ilmiö Aurinkokennon toimintaperiaate Aurinkosähköjärjestelmät

Lisätiedot

PUOLIJOHTEISTA. Yleistä

PUOLIJOHTEISTA. Yleistä 39 PUOLIJOHTEISTA Yleistä Pyrittäessä löytämään syy kiinteiden aineiden erilaiseen sähkön johtavuuteen joudutaan perehtymään aineen kidehilassa olevien atomien elektronisiin energiatiloihin. Seuraavassa

Lisätiedot

SMG-4300: Yhteenveto toisesta luennosta. Miten puolijohde eroaa johteista ja eristeistä elektronivyörakenteen kannalta?

SMG-4300: Yhteenveto toisesta luennosta. Miten puolijohde eroaa johteista ja eristeistä elektronivyörakenteen kannalta? SMG-4300: Yhteenveto toisesta luennosta Miten puolijohde eroaa johteista ja eristeistä elektronivyörakenteen kannalta? Puolijohteesta tulee sähköä johtava, kun valenssivyön elektronit saavat vähintään

Lisätiedot

DIODIN OMINAISKÄYRÄ TRANSISTORIN OMINAISKÄYRÄSTÖ

DIODIN OMINAISKÄYRÄ TRANSISTORIN OMINAISKÄYRÄSTÖ 1 IOIN OMINAISKÄYRÄ JA TRANSISTORIN OMINAISKÄYRÄSTÖ MOTIVOINTI Työ opettaa mittaamaan erityyppisten diodien ominaiskäyrät käyttämällä oskilloskooppia XYpiirturina Työssä opetellaan mittaamaan transistorin

Lisätiedot

Valosähköisten aurinkopaneeleiden hyötysuhteet

Valosähköisten aurinkopaneeleiden hyötysuhteet Lappeenrannan teknillinen yliopisto Teknillinen tiedekunta Energiatekniikan koulutusohjelma BH10A0200 Energiatekniikan kandidaatintyö ja seminaari Valosähköisten aurinkopaneeleiden hyötysuhteet Efficiencies

Lisätiedot

DEE-53010 Aurinkosähkön perusteet

DEE-53010 Aurinkosähkön perusteet DEE-53010 Aurinkosähkön perusteet Toisen luennon aihepiirit Lyhyt katsaus aurinkosähkön historiaan Valosähköinen ilmiö: Mistä tässä luonnonilmiössä on kyse? Pinnallinen tapa aurinkokennon virta-jännite-käyrän

Lisätiedot

PUOLIJOHTEET + + - - - + + + - - tyhjennysalue

PUOLIJOHTEET + + - - - + + + - - tyhjennysalue PUOLIJOHTEET n-tyypin- ja p-tyypin puolijohteet - puolijohteet ovat aineita, jotka johtavat sähköä huonommin kuin johteet, mutta paremmin kuin eristeet (= eristeen ja johteen välimuotoja) - resistiivisyydet

Lisätiedot

Fysikaalisten tieteiden esittely puolijohdesuperhiloista

Fysikaalisten tieteiden esittely puolijohdesuperhiloista Fysikaalisten tieteiden esittely puolijohdesuperhiloista "Perhaps a thing is simple if you can describe it fully in several different ways without immediately knowing that you are describing the same thing."

Lisätiedot

1240eV nm. 410nm. Kun kappaleet saatetaan kontaktiin jännite-ero on yhtä suuri kuin työfunktioiden erotus ΔV =

1240eV nm. 410nm. Kun kappaleet saatetaan kontaktiin jännite-ero on yhtä suuri kuin työfunktioiden erotus ΔV = S-47 ysiikka III (ST) Tentti 88 Maksimiaallonpituus joka irroittaa elektroneja metallista on 4 nm ja vastaava aallonpituus metallille on 8 nm Mikä on näiden metallien välinen jännite-ero? Metallin työfunktio

Lisätiedot

AURINKOPANEELIT. 1. Aurinkopaneelin toimintaperiaate. Kuva 1. Aurinkopaneelin toimintaperiaate.

AURINKOPANEELIT. 1. Aurinkopaneelin toimintaperiaate. Kuva 1. Aurinkopaneelin toimintaperiaate. AURINKOPANEELIT 1. Aurinkopaneelin toimintaperiaate Kuva 1. Aurinkopaneelin toimintaperiaate. Aurinkokennon rakenne ja toimintaperiaate on esitetty kuvassa 1. Kennossa auringon valo muuttuu suoraan sähkövirraksi.

Lisätiedot

Kvantittuminen. E = hf f on säteilyn taajuus h on Planckin vakio h = 6, Js = 4, evs. Planckin kvanttihypoteesi

Kvantittuminen. E = hf f on säteilyn taajuus h on Planckin vakio h = 6, Js = 4, evs. Planckin kvanttihypoteesi Kvantittuminen Planckin kvanttihypoteesi Kappale vastaanottaa ja luovuttaa säteilyä vain tietyn suuruisina energia-annoksina eli kvantteina Kappaleen emittoima säteily ei ole jatkuvaa (kvantittuminen)

Lisätiedot

Potentiaalikuopalla tarkoitetaan tilannetta, jossa potentiaalienergia U(x) on muotoa

Potentiaalikuopalla tarkoitetaan tilannetta, jossa potentiaalienergia U(x) on muotoa Potentiaalikuoppa Luento 9 Potentiaalikuopalla tarkoitetaan tilannetta, jossa potentiaalienergia U(x) on muotoa U( x ) = U U( x ) = 0 0 kun x < 0 tai x > L, kun 0 x L. Kuopan kohdalla hiukkanen on vapaa,

Lisätiedot

Nyt n = 1. Tästä ratkaistaan kuopan leveys L ja saadaan sijoittamalla elektronin massa ja vakiot

Nyt n = 1. Tästä ratkaistaan kuopan leveys L ja saadaan sijoittamalla elektronin massa ja vakiot S-1146 Fysiikka V (ES) Tentti 165005 1 välikokeen alue 1 a) Rubiinilaserin emittoiman valon aallonpituus on 694, nm Olettaen että fotonin emissioon tällä aallonpituudella liittyy äärettömän potentiaalikuopan

Lisätiedot

Valosähköinen ilmiö. Kirkas valkoinen valo. Himmeä valkoinen valo. Kirkas uv-valo. Himmeä uv-valo

Valosähköinen ilmiö. Kirkas valkoinen valo. Himmeä valkoinen valo. Kirkas uv-valo. Himmeä uv-valo Valosähköinen ilmiö Vuonna 1887 saksalainen fyysikko Heinrich Hertz havaitsi sähkövarauksen purkautuvan metallikappaleen pinnalta, kun siihen kohdistui valoa. Tarkemmissa tutkimuksissa todettiin, että

Lisätiedot

AURINKOSÄHKÖN HYÖDYNTÄMISMAHDOLLISUUDET SUOMESSA

AURINKOSÄHKÖN HYÖDYNTÄMISMAHDOLLISUUDET SUOMESSA AURINKOSÄHKÖN HYÖDYNTÄMISMAHDOLLISUUDET SUOMESSA Esityksen sisältö Johdanto aiheeseen Aurinkosähkö Suomen olosuhteissa Lyhyesti tekniikasta Politiikkaa 1 AURINKOSÄHKÖ MAAILMANLAAJUISESTI (1/3) kuva: www.epia.org

Lisätiedot

SMG-4450 Aurinkosähkö

SMG-4450 Aurinkosähkö SMG-4450 Aurinkosähkö Kolmannen luennon aihepiirit Aurinkokennon ja diodin toiminnallinen ero: Puolijohdeaurinkokenno ja diodi ovat molemmat pn-liitoksia. Mietitään aluksi, mikä on toiminnallinen ero näiden

Lisätiedot

Kvanttifysiikan perusteet 2017

Kvanttifysiikan perusteet 2017 Kvanttifysiikan perusteet 207 Harjoitus 2: ratkaisut Tehtävä Osoita hyödyntäen Maxwellin yhtälöitä, että tyhjiössä magneettikenttä ja sähkökenttä toteuttavat aaltoyhtälön, missä aallon nopeus on v = c.

Lisätiedot

Transistoreiden merkinnät

Transistoreiden merkinnät Transistoreiden merkinnät Yleisesti: Eurooppalaisten valmistajien tunnukset muodostuvat yleisesti kirjain ja numeroyhdistelmistä Ensimmäinen kirjain ilmaisee puolijohdemateriaalin ja toinen kirjain ilmaisee

Lisätiedot

Luento 12. Kiinteät aineet

Luento 12. Kiinteät aineet Kiinteät aineet Luento 12 Kiinteät aineet ja nesteet kuuluvat molemmat kondensoituneisiin aineisiin. Niissä atomien väliset etäisyydet ovat atomien koon suuruusluokkaa eli 0.1 0.5 nm. Kiinteä aineen erottaa

Lisätiedot

10. Puolijohteet. 10.1. Itseispuolijohde

10. Puolijohteet. 10.1. Itseispuolijohde 10. Puolijohteet KOF-E, kl 2005 69 Metallit, puolijohteet ja useat eristeet ovat kiteisiä kiinteitä aineita, joilla on säännönmukainen jaksollinen atomijärjestys ja elektronien energioiden kaistarakenne.

Lisätiedot

MIKSI ERI AINEET NÄYTTÄVÄT TIETYN VÄRISILTÄ? ELINTARVIKEVÄRIEN NÄKYVÄN AALLONPITUUDEN SPEKTRI

MIKSI ERI AINEET NÄYTTÄVÄT TIETYN VÄRISILTÄ? ELINTARVIKEVÄRIEN NÄKYVÄN AALLONPITUUDEN SPEKTRI sivu 1/5 MIKSI ERI AINEET NÄYTTÄVÄT TIETYN VÄRISILTÄ? ELINTARVIKEVÄRIEN NÄKYVÄN AALLONPITUUDEN SPEKTRI Kohderyhmä: Kesto: Tavoitteet: Toteutus: Peruskoulu / lukio 15 min. Työn tavoitteena on havainnollistaa

Lisätiedot

3.1 Varhaiset atomimallit (1/3)

3.1 Varhaiset atomimallit (1/3) + 3 ATOMIN MALLI 3.1 Varhaiset atomimallit (1/3) Thomsonin rusinakakkumallissa positiivisesti varautuneen hyytelömäisen aineen sisällä on negatiivisia elektroneja kuin rusinat kakussa. Rutherford pommitti

Lisätiedot

MIKKELIN LUKIO SPEKTROMETRIA. NOT-tiedekoulu La Palma

MIKKELIN LUKIO SPEKTROMETRIA. NOT-tiedekoulu La Palma MIKKELIN LUKIO SPEKTROMETRIA NOT-tiedekoulu La Palma Kasper Honkanen, Ilona Arola, Lotta Loponen, Helmi-Tuulia Korpijärvi ja Anastasia Koivikko 20.11.2011 Ryhmämme työ käsittelee spektrometriaa ja sen

Lisätiedot

Väriaineaurinkokenno (Dye-sensitized solar cell, DSSC) 4. Kennon komponenteista huokoinen puolijohde

Väriaineaurinkokenno (Dye-sensitized solar cell, DSSC) 4. Kennon komponenteista huokoinen puolijohde Väriaineaurinkokenno (Dye-sensitized solar cell, DSSC) 1. Johdanto 2. Rakenne ja toimintaperiaate 3. Kennon suorituskyvyn karakterisointi 4. Kennon komponenteista huokoinen puolijohde 5. Kennon komponenteista

Lisätiedot

Fy06 Koe ratkaisut 29.5.2012 Kuopion Lyseon lukio (KK) 5/13

Fy06 Koe ratkaisut 29.5.2012 Kuopion Lyseon lukio (KK) 5/13 Fy06 Koe ratkaisut 9.5.0 Kuopion Lyseon lukio (KK) 5/3 Koe. Yksilöosio. 6p/tehtävä.. Kun 4,5 V:n paristo kytketään laitteeseen, virtapiirissä kulkee,0 A:n suuruinen sähkövirta ja pariston napojen välinen

Lisätiedot

SÄHKÖ KÄSITTEENÄ. Yleisnimitys suurelle joukolle ilmiöitä ja käsitteitä:

SÄHKÖ KÄSITTEENÄ. Yleisnimitys suurelle joukolle ilmiöitä ja käsitteitä: FY6 SÄHKÖ Tavoitteet Kurssin tavoitteena on, että opiskelija ymmärtää sähköön liittyviä peruskäsitteitä, tutustuu mittaustekniikkaan osaa tehdä sähköopin perusmittauksia sekä rakentaa ja tutkia yksinkertaisia

Lisätiedot

ARTO HILTUNEN AURINKOKENNON MAKSIMITEHOPISTEEN RIIPPUVUUS TOIMINTAOLOSUHTEISTA Kandidaatintyö

ARTO HILTUNEN AURINKOKENNON MAKSIMITEHOPISTEEN RIIPPUVUUS TOIMINTAOLOSUHTEISTA Kandidaatintyö ARTO HILTUNEN AURINKOKENNON MAKSIMITEHOPISTEEN RIIPPUVUUS TOIMINTAOLOSUHTEISTA Kandidaatintyö Tarkastaja: lehtori Aki Korpela 26. toukokuuta 2009 II TIIVISTELMÄ TAMPEREEN TEKNILLINEN YLIOPISTO Sähkötekniikka

Lisätiedot

Nanoteknologia aurinkokennoissa

Nanoteknologia aurinkokennoissa Nanoteknologia aurinkokennoissa Helsingin yliopisto Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Kemian laitos Kemian opettajankoulutus Kandidaatintutkielma Tekijä: Kati Kolehmainen Pvm: 3.10.2011 Ohjaajat:

Lisätiedot

Jännite, virran voimakkuus ja teho

Jännite, virran voimakkuus ja teho Jukka Kinkamo, OH2JIN oh2jin@oh3ac.fi +358 44 965 2689 Jännite, virran voimakkuus ja teho Jännite eli potentiaaliero mitataan impedanssin yli esiintyvän jännitehäviön avulla. Koska käytännön radioamatöörin

Lisätiedot

Puolijohteet. luku 7(-7.3)

Puolijohteet. luku 7(-7.3) Puolijohteet luku 7(-7.3) Metallit vs. eristeet/puolijohteet Energia-aukko ja johtavuus gap size (ev) InSb 0.18 InAs 0.36 Ge 0.67 Si 1.11 GaAs 1.43 SiC 2.3 diamond 5.5 MgF2 11 Valenssivyö Johtavuusvyö

Lisätiedot

TUOMAS LAPP AURINKOVOIMALAN KÄYTTÖ LISÄENERGIAN LÄHTEENÄ KIILTO OY:SSÄ

TUOMAS LAPP AURINKOVOIMALAN KÄYTTÖ LISÄENERGIAN LÄHTEENÄ KIILTO OY:SSÄ TUOMAS LAPP AURINKOVOIMALAN KÄYTTÖ LISÄENERGIAN LÄHTEENÄ KIILTO OY:SSÄ Diplomityö Tarkastajat: professori Seppo Valkealahti ja lehtori Aki Korpela Tarkastajat ja aihe hyväksytty Tieto- ja sähkötekniikan

Lisätiedot

Mustan kappaleen säteily

Mustan kappaleen säteily Mustan kappaleen säteily Musta kappale on ideaalisen säteilijän malli, joka absorboi (imee itseensä) kaiken siihen osuvan säteilyn. Se ei lainkaan heijasta eikä sirota siihen osuvaa säteilyä, vaan emittoi

Lisätiedot

ψ(x) = A cos(kx) + B sin(kx). (2) k = nπ a. (3) E = n 2 π2 2 2ma 2 n2 E 0. (4)

ψ(x) = A cos(kx) + B sin(kx). (2) k = nπ a. (3) E = n 2 π2 2 2ma 2 n2 E 0. (4) 76A KIINTEÄN AINEEN FYSIIKKA Ratkaisut 4 Kevät 214 1. Tehtävä: Yksinkertainen malli kovalenttiselle sidokselle: a) Äärimmäisen yksinkertaistettuna mallina elektronille atomissa voidaan pitää syvää potentiaalikuoppaa

Lisätiedot

1 Raja-arvo. 1.1 Raja-arvon määritelmä. Raja-arvo 1

1 Raja-arvo. 1.1 Raja-arvon määritelmä. Raja-arvo 1 Raja-arvo Raja-arvo Raja-arvo kuvaa funktion f arvon f() kättätmistä, kun vaihtelee. Joillakin funktioilla f() muuttuu vain vähän, kun muuttuu vähän. Toisilla funktioilla taas f() hppää tai vaihtelee arvaamattomasti,

Lisätiedot

LIITE 11A: VALOSÄHKÖINEN ILMIÖ

LIITE 11A: VALOSÄHKÖINEN ILMIÖ LIITE 11A: VALOSÄHKÖINEN ILMIÖ Valosähköisellä ilmiöllä ymmärretään tässä oppikirjamaisesti sitä, että kun virtapiirissä ja tyhjiölampussa olevan anodi-katodi yhdistelmän katodia säteilytetään fotoneilla,

Lisätiedot

1 Kohina. 2 Kohinalähteet. 2.1 Raekohina. 2.2 Terminen kohina

1 Kohina. 2 Kohinalähteet. 2.1 Raekohina. 2.2 Terminen kohina 1 Kohina Kohina on yleinen ongelma integroiduissa piireissä. Kohinaa aiheuttavat pienet virta- ja jänniteheilahtelut, jotka ovat komponenteista johtuvia. Myös ulkopuoliset lähteet voivat aiheuttaa kohinaa.

Lisätiedot

SMG-4500 Tuulivoima. Kuudennen luennon aihepiirit. Tuulivoimalan energiantuotanto-odotukset AIHEESEEN LIITTYVÄ TERMISTÖ (1/2)

SMG-4500 Tuulivoima. Kuudennen luennon aihepiirit. Tuulivoimalan energiantuotanto-odotukset AIHEESEEN LIITTYVÄ TERMISTÖ (1/2) SMG-4500 Tuulivoima Kuudennen luennon aihepiirit Tuulivoimalan energiantuotanto-odotukset Aiheeseen liittyvä termistö Pinta-alamenetelmä Tehokäyrämenetelmä Suomen tuulivoimatuotanto 1 AIHEESEEN LIITTYVÄ

Lisätiedot

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2014 Insinöörivalinnan fysiikan koe 28.5.2014, malliratkaisut

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2014 Insinöörivalinnan fysiikan koe 28.5.2014, malliratkaisut A1 Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 014 Insinöörivalinnan fysiikan koe 8.5.014, malliratkaisut Kalle ja Anne tekivät fysikaalisia kokeita liukkaalla vaakasuoralla jäällä.

Lisätiedot

Magneettinen energia

Magneettinen energia Luku 11 Magneettinen energia 11.1 Kelojen varastoima energia Sähköstatiikan yhteydessä havaittiin, että kondensaattori kykenee varastoimaan sähköstaattista energiaa. astaavalla tavalla kela, jossa kulkee

Lisätiedot

CCD-anturin lämpötilan vaikutus elektroluminesenssimittauksen signaali-kohinasuhteeseen

CCD-anturin lämpötilan vaikutus elektroluminesenssimittauksen signaali-kohinasuhteeseen CCD-anturin lämpötilan vaikutus elektroluminesenssimittauksen signaali-kohinasuhteeseen 2.12.2014 Sampo Hyvärinen 1 TABLE OF CONTENTS 1 Johdanto... 3 2 Teoria... 4 2.1 Aurinkokenno... 4 2.2 Elektroluminesenssi...

Lisätiedot

1 WKB-approksimaatio. Yleisiä ohjeita. S Harjoitus

1 WKB-approksimaatio. Yleisiä ohjeita. S Harjoitus S-114.1427 Harjoitus 3 29 Yleisiä ohjeita Ratkaise tehtävät MATLABia käyttäen. Kirjoita ratkaisut.m-tiedostoihin. Tee tuloksistasi lyhyt seloste, jossa esität laskemasi arvot sekä piirtämäsi kuvat (sekä

Lisätiedot

FYSA242 Statistinen fysiikka, Harjoitustentti

FYSA242 Statistinen fysiikka, Harjoitustentti FYSA242 Statistinen fysiikka, Harjoitustentti Tehtävä 1 Selitä lyhyesti: a Mikä on Einsteinin ja Debyen kidevärähtelymallien olennainen ero? b Mikä ero vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa on kanonisella

Lisätiedot

ERIKA KAITARANTA AURINKOKENNON JA KERÄIMEN YHDISTÄMINEN ENERGIANTUOTON KASVATTAMISEKSI

ERIKA KAITARANTA AURINKOKENNON JA KERÄIMEN YHDISTÄMINEN ENERGIANTUOTON KASVATTAMISEKSI ERIKA KAITARANTA AURINKOKENNON JA KERÄIMEN YHDISTÄMINEN ENERGIANTUOTON KASVATTAMISEKSI Kandidaatintyö Tarkastaja: Aki Korpela II TIIVISTELMÄ TAMPEREEN TEKNILLINEN YLIOPISTO Sähkötekniikan koulutusohjelma

Lisätiedot

HALLIN ILMIÖ 1. TUTKITTAVAN ILMIÖN TEORIAA

HALLIN ILMIÖ 1. TUTKITTAVAN ILMIÖN TEORIAA 1 ALLIN ILMIÖ MOTIVOINTI allin ilmiötyössä tarkastellaan johteen varauksenkuljettajiin liittyviä suureita Työssä nähdään kuinka all-kiteeseen generoituu all-jännite allin ilmiön tutkimiseen soveltuvalla

Lisätiedot

SMG-4450 Aurinkosähkö

SMG-4450 Aurinkosähkö SMG-4450 Aurinkosähkö Ensimmäisen luennon aihepiirit Auringonsäteily: Auringon säteilyintensiteetin mallintaminen: mustan kappaleen säteily Sähkömagneettisen säteilyn hiukkasluonne: fotonin energia Aurinkovakio

Lisätiedot

Aurinkoenergian mahdollisuudet Suomessa syys-, talvi- ja kevätolosuhteissa

Aurinkoenergian mahdollisuudet Suomessa syys-, talvi- ja kevätolosuhteissa Jussi Åman Aurinkoenergian mahdollisuudet Suomessa syys-, talvi- ja kevätolosuhteissa Metropolia Ammattikorkeakoulu Insinööri (AMK) Talotekniikan tutkinto-ohjelma Insinöörityö 7.3.2015 Tiivistelmä Tekijä

Lisätiedot

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2012 Insinöörivalinnan fysiikan koe 30.5.2012, malliratkaisut

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2012 Insinöörivalinnan fysiikan koe 30.5.2012, malliratkaisut A1 Kappale, jonka massa m = 2,1 kg, lähtee liikkeelle levosta paikasta x = 0,0 m pitkin vaakasuoraa alustaa. Kappaleeseen vaikuttaa vaakasuora vetävä voima F, jonka suuruus riippuu paikasta oheisen kuvan

Lisätiedot

SPIRIDON VAMPOULAS AURINKOPANEELITEKNIIKAN SOVELTUVUUS- JA TALOUDELLISUUSTARKASTELU TEOLLISESSA SOVELLUKSESSA

SPIRIDON VAMPOULAS AURINKOPANEELITEKNIIKAN SOVELTUVUUS- JA TALOUDELLISUUSTARKASTELU TEOLLISESSA SOVELLUKSESSA SPIRIDON VAMPOULAS AURINKOPANEELITEKNIIKAN SOVELTUVUUS- JA TALOUDELLISUUSTARKASTELU TEOLLISESSA SOVELLUKSESSA Diplomityö Tarkastajat: lehtori Risto Mikkonen, kehittämispäällikkö Reino Virrankoski Tarkastaja

Lisätiedot

Aurinkosähkön hyödyntäminen

Aurinkosähkön hyödyntäminen Jukka Saarensilta Aurinkosähkön hyödyntäminen Teknisten ratkaisujen kartoitus Metropolia Ammattikorkeakoulu Insinööri (AMK) Talotekniikan koulutusohjelma Insinöörityö 19.12.2012 Tiivistelmä Tekijä Otsikko

Lisätiedot

RATKAISUT: 18. Sähkökenttä

RATKAISUT: 18. Sähkökenttä Physica 9 1. painos 1(7) : 18.1. a) Sähkökenttä on alue, jonka jokaisessa kohdassa varattuun hiukkaseen vaikuttaa sähköinen voia. b) Potentiaali on sähkökenttää kuvaava suure, joka on ääritelty niin, että

Lisätiedot

Sovelletun fysiikan pääsykoe

Sovelletun fysiikan pääsykoe Sovelletun fysiikan pääsykoe 7.6.016 Kokeessa on neljä (4) tehtävää. Vastaa kaikkiin tehtäviin. Muista kirjoittaa myös laskujesi välivaiheet näkyviin. Huom! Kirjoita tehtävien 1- vastaukset yhdelle konseptille

Lisätiedot

SÄHKÖSTATIIKKA JA MAGNETISMI. NTIETS12 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2013

SÄHKÖSTATIIKKA JA MAGNETISMI. NTIETS12 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2013 SÄHKÖSTATIIKKA JA MAGNETISMI NTIETS12 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2013 1. RESISTANSSI Resistanssi kuvaa komponentin tms. kykyä vastustaa sähkövirran kulkua Johtimen tai komponentin jännite on verrannollinen

Lisätiedot

SÄHKÖENERGIATEKNIIIKKA. Harjoitus - luento 6. Tehtävä 1.

SÄHKÖENERGIATEKNIIIKKA. Harjoitus - luento 6. Tehtävä 1. SÄHKÖENERGIATEKNIIIKKA Harjoitus - luento 6 Tehtävä 1. Aurinkokennon virta I s 1,1 A ja sen mallissa olevan diodin estosuuntainen kyllästysvirta I o 1 na. Laske aurinkokennon maksimiteho suhteessa termiseen

Lisätiedot

Mikroskooppisten kohteiden

Mikroskooppisten kohteiden Mikroskooppisten kohteiden lämpötilamittaukset itt t Maksim Shpak Planckin laki I BB ( λ T ) = 2hc λ, 5 2 1 hc λ e λkt 11 I ( λ, T ) = ε ( λ, T ) I ( λ T ) m BB, 0 < ε

Lisätiedot

FYSIIKKA. Pasi Ketolainen Mirjami Kiuru. Helsingissä Kustannusosakeyhtiö Otava

FYSIIKKA. Pasi Ketolainen Mirjami Kiuru. Helsingissä Kustannusosakeyhtiö Otava FYSKK Pasi Ketolainen Mirjami Kiuru Helsingissä Kustannusosakeyhtiö Otava Sisällys Ylioppilastutkinnon fysiikan koe... 4 Kokeen rakenne... 4 Erilaisia tehtävätyyppejä... 5 Tehtävien pisteytys... 0 FY Fysiikka

Lisätiedot

Aurinkopaneelit tansanialaisessa oppimisympäristössä

Aurinkopaneelit tansanialaisessa oppimisympäristössä Petteri Välimäki Aurinkopaneelit tansanialaisessa oppimisympäristössä Metropolia Ammattikorkeakoulu Insinööri (AMK) Sähkötekniikka Insinöörityö 4.6.2013 Tiivistelmä Tekijä Otsikko Sivumäärä Aika Petteri

Lisätiedot

erilaisten mittausmenetelmien avulla

erilaisten mittausmenetelmien avulla Säteilynkestävien pii-ilmaisimien ilmaisimien karakterisointi erilaisten mittausmenetelmien avulla Motivaatio sekä taustaa Miksi Czochralski-pii on kiinnostava materiaali? Piinauhailmaisimen toimintaperiaate

Lisätiedot

Mittalaitetekniikka. NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014

Mittalaitetekniikka. NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014 Mittalaitetekniikka NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014 1 1. VAIHTOSÄHKÖ, PERUSKÄSITTEITÄ AC = Alternating current Jatkossa puhutaan vaihtojännitteestä. Yhtä hyvin voitaisiin tarkastella

Lisätiedot

Fysiikka 8. Aine ja säteily

Fysiikka 8. Aine ja säteily Fysiikka 8 Aine ja säteily Sähkömagneettinen säteily James Clerk Maxwell esitti v. 1864 sähkövarauksen ja sähkövirran sekä sähkö- ja magneettikentän välisiä riippuvuuksia kuvaavan teorian. Maxwellin teorian

Lisätiedot

MAOL-Pisteitysohjeet Fysiikka kevät 2011

MAOL-Pisteitysohjeet Fysiikka kevät 2011 MAOL-Pisteitysohjeet Fysiikka kevät 0 Tyypillisten virheiden aiheuttaia pisteenetyksiä (6 pisteen skaalassa): - pieni laskuvirhe -/3 p - laskuvirhe, epäielekäs tulos, vähintään - - vastauksessa yksi erkitsevä

Lisätiedot

Coulombin laki. Sähkökentän E voimakkuus E = F q

Coulombin laki. Sähkökentän E voimakkuus E = F q Coulombin laki Kahden pistemäisen varatun hiukkasen välinen sähköinen voima F on suoraan verrannollinen varausten Q 1 ja Q 2 tuloon ja kääntäen verrannollinen etäisyyden r neliöön F = k Q 1Q 2 r 2, k =

Lisätiedot

MAY1 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty 12.4.2016 Julkaiseminen sallittu vain koulun suljetussa verkossa.

MAY1 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty 12.4.2016 Julkaiseminen sallittu vain koulun suljetussa verkossa. KERTAUS Lukujono KERTAUSTEHTÄVIÄ K1. Ratkaisussa annetaan esimerkit mahdollisista säännöistä. a) Jatketaan lukujonoa: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, Rekursiivinen sääntö on, että lukujonon ensimmäinen jäsen

Lisätiedot

Sähkötekiikka muistiinpanot

Sähkötekiikka muistiinpanot Sähkötekiikka muistiinpanot Tuomas Nylund 6.9.2007 1 6.9.2007 1.1 Sähkövirta Symboleja ja vastaavaa: I = sähkövirta (tasavirta) Tasavirta = Virran arvo on vakio koko tarkasteltavan ajan [ I ] = A = Ampeeri

Lisätiedot

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT Työn tavoitteet o Havainnollistaa vaihtovirtapiirien toimintaa o Syventää ymmärtämystä aiheeseen liittyvästä fysiikasta 1 Johdanto Tasavirta oli 1900 luvun alussa kilpaileva

Lisätiedot

Fin v2.0. VV4 Käsikirja

Fin v2.0. VV4 Käsikirja Fin v2.0 Käsikirja www.safeline.se Sisältö Sisältö Esittely 1 Asennus 3 Merkit, jotka voidaan näyttää 4 Ohjelmointi 5 Ohjelmoinnin 1. vaihe 6 Ohjelmoinnin 2. vaihe 8 Ohjelmoinnin 3. vaihe 9 Ohjelmoinnin

Lisätiedot

3 Suorat ja tasot. 3.1 Suora. Tässä luvussa käsitellään avaruuksien R 2 ja R 3 suoria ja tasoja vektoreiden näkökulmasta.

3 Suorat ja tasot. 3.1 Suora. Tässä luvussa käsitellään avaruuksien R 2 ja R 3 suoria ja tasoja vektoreiden näkökulmasta. 3 Suorat ja tasot Tässä luvussa käsitellään avaruuksien R 2 ja R 3 suoria ja tasoja vektoreiden näkökulmasta. 3.1 Suora Havaitsimme skalaarikertolaskun tulkinnan yhteydessä, että jos on mikä tahansa nollasta

Lisätiedot

SMG-4500 Tuulivoima. Neljännen luennon aihepiirit. Tuulivoimalan rakenne. Tuuliturbiinin toiminta TUULIVOIMALAN RAKENNE

SMG-4500 Tuulivoima. Neljännen luennon aihepiirit. Tuulivoimalan rakenne. Tuuliturbiinin toiminta TUULIVOIMALAN RAKENNE SMG-4500 Tuulivoima Neljännen luennon aihepiirit Tuulivoimalan rakenne Tuuliturbiinin toiminta Turbiinin teho Nostovoima ja vastusvoima Suhteellinen tuuli Pintasuhde Turbiinin tehonsäätö 1 TUULIVOIMALAN

Lisätiedot

MUUTOKSET ELEKTRONI- RAKENTEESSA

MUUTOKSET ELEKTRONI- RAKENTEESSA MUUTOKSET ELEKTRONI- RAKENTEESSA KEMIAA KAIK- KIALLA, KE1 Ulkoelektronit ja oktettisääntö Alkuaineen korkeimmalla energiatasolla olevia elektroneja sanotaan ulkoelektroneiksi eli valenssielektroneiksi.

Lisätiedot

ja KVANTTITEORIA MODERNI FYSIIKKA KVANTTITEORIAN SYNTY AALTO HIUKKAS-DUALISMI EPÄTARKKUUSPERIAATE TUNNELOITUMINEN ELEKTRONIRAKENNE UUSI MAAILMANKUVA

ja KVANTTITEORIA MODERNI FYSIIKKA KVANTTITEORIAN SYNTY AALTO HIUKKAS-DUALISMI EPÄTARKKUUSPERIAATE TUNNELOITUMINEN ELEKTRONIRAKENNE UUSI MAAILMANKUVA ja KVANTTITEORIA 1 MODERNI FYSIIKKA KVANTTITEORIAN SYNTY AALTO HIUKKAS-DUALISMI EPÄTARKKUUSPERIAATE TUNNELOITUMINEN ELEKTRONIRAKENNE UUSI MAAILMANKUVA Fysiikka WYP2005 ja KVANTTITEORIA 24.1.2006 WYP 2005

Lisätiedot

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2011 Insinöörivalinnan fysiikan koe 1.6.2011, malliratkaisut

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2011 Insinöörivalinnan fysiikan koe 1.6.2011, malliratkaisut A1 Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2011 Täydennä kuhunkin kohtaan yhtälöstä puuttuva suure tai vakio alla olevasta taulukosta. Anna vastauksena kuhunkin kohtaan ainoastaan

Lisätiedot

766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka

766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka 1 766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka Luentomonistetta täydentävää materiaalia: 4 Juhani Lounila Oulun yliopisto, Fysiikan laitos, 01 6 Radioaktiivisuus Kuva 1 esittää radioaktiivisen aineen ydinten lukumäärää

Lisätiedot

RAKENNUSFYSIIKKA Kylmäsillat

RAKENNUSFYSIIKKA Kylmäsillat Kylmäsillat Kylmäsillan määritelmä Kylmäsillat ovat rakennuksen vaipan paikallisia rakenneosia, joissa syntyy korkea lämpöhäviö. Kohonnut lämpöhäviö johtuu joko siitä, että kyseinen rakenneosa poikkeaa

Lisätiedot

5.10. HIUKKANEN POTENTIAALIKUOPASSA

5.10. HIUKKANEN POTENTIAALIKUOPASSA 5.10. HIUKKANEN POTENTIAALIKUOPASSA eli miten reunaehdot ja normitus vaikuttavat aaltofunktioihin Yleensä Schrödingerin yhtälön ratkaiseminen matemaattisesti on hyvin työlästä ja edellyttää vahvaa matemaattista

Lisätiedot

Vähennä energian kulutusta ja kasvata satoa kasvihuoneviljelyssä

Vähennä energian kulutusta ja kasvata satoa kasvihuoneviljelyssä Avoinkirje kasvihuoneviljelijöille Aiheena energia- ja tuotantotehokkuus. Vähennä energian kulutusta ja kasvata satoa kasvihuoneviljelyssä Kasvihuoneen kokonaisenergian kulutusta on mahdollista pienentää

Lisätiedot

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto. 2 Teoreettista taustaa

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto. 2 Teoreettista taustaa FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT Työn tavoitteita o Havainnollistaa vaihtovirtapiirien toimintaa o Syventää ymmärtämystä aiheeseen liittyvästä fysiikasta 1 Johdanto Tasavirta oli 1900 luvun alussa kilpaileva

Lisätiedot

SMG-4500 Tuulivoima. Kolmannen luennon aihepiirit ILMAVIRTAUKSEN ENERGIA JA TEHO. Ilmavirtauksen energia on ilmamolekyylien liike-energiaa.

SMG-4500 Tuulivoima. Kolmannen luennon aihepiirit ILMAVIRTAUKSEN ENERGIA JA TEHO. Ilmavirtauksen energia on ilmamolekyylien liike-energiaa. SMG-4500 Tuulivoima Kolmannen luennon aihepiirit Tuulen teho: Betzin lain johtaminen Tuulen mittaaminen Tuulisuuden mallintaminen Weibull-jakauman hyödyntäminen ILMAVIRTAUKSEN ENERGIA JA TEHO Ilmavirtauksen

Lisätiedot

Helsingin kaupunki Pöytäkirja 27/2012 1 (5) Kaupunkisuunnittelulautakunta Ykp/1 02.10.2012

Helsingin kaupunki Pöytäkirja 27/2012 1 (5) Kaupunkisuunnittelulautakunta Ykp/1 02.10.2012 Helsingin kaupunki Pöytäkirja 27/2012 1 (5) 331 Kaupunkisuunnittelulautakunnan lausunto valtuustoaloitteesta aurinkosähkön edistämisestä HEL 2012-009032 T 00 00 03 Päätös päätti antaa kaupunginhallitukselle

Lisätiedot

FY6 - Soveltavat tehtävät

FY6 - Soveltavat tehtävät FY6 - Soveltavat tehtävät 21. Origossa on 6,0 mikrocoulombin pistevaraus. Koordinaatiston pisteessä (4,0) on 3,0 mikrocoulombin ja pisteessä (0,2) 5,0 mikrocoulombin pistevaraus. Varaukset ovat tyhjiössä.

Lisätiedot

kipinäpurkauksena, josta salama on esimerkki.

kipinäpurkauksena, josta salama on esimerkki. Sähkö 25 Esineet saavat sähkövarauksen hankauksessa kipinäpurkauksena, josta salama on esimerkki. Hankauksessa esineet voivat varautua sähköisesti. Varaukset syntyvät, koska hankauksessa kappaleesta siirtyy

Lisätiedot

Vyöteoria. Orbitaalivyöt

Vyöteoria. Orbitaalivyöt Vyöteoria Elektronirakenne ja sähkönjohtokyky: Metallit σ = 10 4-10 6 ohm -1 cm -1 (sähkönjohteet) Epämetallit σ < 10-15 ohm -1 cm -1 (eristeet) Puolimetallit σ = 10-5 -10 3 ohm -1 cm -1 σ = neµ elektronien

Lisätiedot

Osallistumislomakkeen viimeinen palautuspäivä on maanantai

Osallistumislomakkeen viimeinen palautuspäivä on maanantai Jakso : Materiaalihiukkasten aaltoluonne. Teoriaa näihin tehtäviin löytyy Beiserin kirjasta kappaleesta 3 ja hyvin myös peruskurssitasoisista kirjoista. Seuraavat videot demonstroivat vaihe- ja ryhmänopeutta:

Lisätiedot

n=5 n=4 M-sarja n=3 L-sarja n=2 Lisäys: K-sarjan hienorakenne K-sarja n=1

n=5 n=4 M-sarja n=3 L-sarja n=2 Lisäys: K-sarjan hienorakenne K-sarja n=1 10.1 RÖNTGENSPEKTRI Kun kiihdytetyt elektronit törmäävät anodiin, syntyy jatkuvaa säteilyä sekä anodimateriaalille ominaista säteilyä (spektrin terävät piikit). Atomin uloimpien elektronien poistamiseen

Lisätiedot

5. Sähkövirta, jännite

5. Sähkövirta, jännite Nimi: LK: SÄHKÖOPPI Tarmo Partanen Laboratoriotyöt 1. Työ 1/7, jossa tutkit lamppujen rinnan kytkennän vaikutus sähkövirran suuruuteen piirin eri osissa. Mitataan ensin yhden lampun läpi kulkevan virran

Lisätiedot

2. Fotonit, elektronit ja atomit

2. Fotonit, elektronit ja atomit Luento 4 2. Fotonit, elektronit ja atomit Valon kvanttiteoria; fotoni Valosähköinen ilmiö ja sen kvanttiselitys Valon emissio ja absorptio Säteilyn spektri; atomin energiatasot Atomin rakenne Niels Bohrin

Lisätiedot

Voima ja potentiaalienergia II Energian kvantittuminen

Voima ja potentiaalienergia II Energian kvantittuminen Voima ja potentiaalienergia II Energian kvantittuminen Mene osoitteeseen presemo.helsinki.fi/kontro ja vastaa kysymyksiin Tavoitteena tällä luennolla Miten määritetään voima kun potentiaalienergia U(x,y,z)

Lisätiedot

PROTECTA FR BOARD ASENNUSOHJEET

PROTECTA FR BOARD ASENNUSOHJEET PROTECTA FR BOARD ASENNUSOHJEET SISÄLLYS Kaapelit ja kourut kipsi-, kivi- tai betoniseinässä s. 2 kipsi-, kivi- tai betoniseinässä s. 2-3 Kupariputket kipsi-, kivi- tai betoniseinässä s. 3 Alupex-putket

Lisätiedot