Moses - Photo-Electrochemical Energy Conversion

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Modul / Version
#20390 / #1

Gültigkeit
SS 2014 - SoSe 2024

Verfügbare Sprache(n)
English

Titel des Moduls
Photo-Electrochemical Energy Conversion

Leistungspunkte
6

Modulverantwortliche*r
König, Marcel

Benotung
Benotet

Prüfungsform
Schriftliche Prüfung

Lehrsprache(n)
English

Zugehörigkeit

Fakultät
Fakultät II

Institut
Institut für Chemie

Fachgebiet
Keine Angabe

Prüfungsausschuss
Keine Angabe

Kontakt

Sekretariat
TC 8

Ansprechpartner*in
Beuster, Frank

E-Mail-Adresse
r.vandekrol@tu-berlin.de

Webseite
Keine Angabe

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Lernergebnisse

After this course, the student is able to: • Discuss the motivation, merits, and challenges for the Hydrogen Economy • Describe various routes towards generation of solar fuels, and discuss the advantages and disadvantages compared to other sustainable energy routes • Relate electronic band structure to optical and electrical properties of metal oxide semiconductors • Identify and predict relationships between point defects, dopants, and conductivity in metal oxides • Construct Brouwer diagrams and perform simple numerical defect calculations • Describe the operating principles of simple devices and materials based on semiconductor junctions, such as solar cells, photocatalysts, and photo-electrochemical devices • Discuss the merits and requirements of various materials and device configurations for solar water splitting • Describe the role of nanotechnologie in photoelectrochemical energy conversion Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: Fachkompetenz 70% Methodenkompetenz 15% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz 5%

Lehrinhalte

1. The Hydrogen Economy and pathways to solar fuels 2. Basic semiconductors properties: energy levels, charge carriers, dopants, and junctions 3. Metal oxide semiconductors: electronic structure and defect properties 4. Advanced defect chemistry: Brouwer diagrams, doping strategies, and nano-ionics 5. The semiconductor/electrolyte interface: energetics and charge transfer processes 6. Photoelectrochemical and photocatalytic routes to solar fuels 7. Photoelectrodes and electrocatalysts for water splitting 8. Solar fuel devices & reactors

Modulbestandteile

Compulsory area

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

Lehrveranstaltungen	Art	Nummer	Turnus	Sprache	SWS	ISIS	VVZ
Photo-Electrochemical Energy Conversion	SEM	0235 L 860	WiSe	en	1
Photo-Electrochemical Energy Conversion	VL	0235 L 859	WiSe	en	3

ISIS-Kurssuche nach Veranstaltungen des Moduls

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Photo-Electrochemical Energy Conversion (SEM):

Aufwandbeschreibung	Multiplikator	Stunden	Gesamt
Präsenzzeit	15.0	1.0h	15.0h
Vor-/Nachbereitung	15.0	2.0h	30.0h
			45.0h(~2 LP)

Photo-Electrochemical Energy Conversion (VL):

Aufwandbeschreibung	Multiplikator	Stunden	Gesamt
Präsenzzeit	15.0	3.0h	45.0h
Prüfungsvorbereitung	15.0	2.0h	30.0h
Vor-/Nachbereitung	15.0	4.0h	60.0h
			135.0h(~5 LP)

Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 180.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 6 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Vorlesung (VL): Vermittlung des Stoffes durch eine Vorlesung (Kern des Moduls) Seminar (SE): Vertiefung des Vorlesungsstoffes anhand ausgewählter Themen und durch Rechenübungen. Includes a laboratory tour at the Institute for Solar Fuels at the Helmholtz Zentrum Berlin.

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

Dringend empfohlen: Modul „Anorganische Festkörper und Funktionsmaterialien“

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Dieses Modul hat keine Prüfungsvoraussetzungen.

Abschluss des Moduls

Benotung

Benotet

Prüfungsform

Written exam

Sprache(n)

English

Dauer/Umfang

Keine Angabe

Dauer des Moduls

Für Belegung und Abschluss des Moduls ist folgende Semesteranzahl veranschlagt:
1 Semester.

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Wintersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Dieses Modul ist nicht auf eine Anzahl Studierender begrenzt.

Anmeldeformalitäten

keine Beschreibung

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit: nicht verfügbar

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit: verfügbar

Literatur

Empfohlene Literatur
R. Memming, Semiconductor Electrochemistry, 1. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim, 2001.
R. van de Krol, M. Grätzel, Photoelectrochemical Hydrogen Production, Springer, 2012.
Y.M. Chiang, D. Birnie III, W.D. Kingery, Physical Ceramics, 1. Auflage, Wiley, New York, 1997

Zugeordnete Studiengänge

Dieses Modul findet in keinem Studiengang Verwendung.

Studierende anderer Studiengänge können dieses Modul ohne Kapazitätsprüfung belegen.

Wahlpflichtmodul für die Vertiefungsfächer „Materialwissenschaftliche Chemie“, „Theorie“ oder „Technische Chemie“ im Master-Studiengang Chemie. Wahlmodul des Master-Studiengangs Physik nach Maßgabe freier Plätze

Sonstiges

This course will be taught in english.