Il corso si propone di affrontare da un punto di vista globale che include la scienza dei materiali, la chimica, la fisica e l'ingegneria l'attuale problema energetico, focalizzandosi sulle tecnologie fotovoltaiche innovative, quale soluzione attuale alla sostenibilità energetica. Gli obiettivi del corso sono molteplici:
1. Comprensione del problema energetico attuale, la sfida per le rinnovabili e l'importanza dell'energia solare al fine di raggiungere gli obiettivi di sostenibilità energetica;
2. Comprensione del principio di funzionamento di un dispositivo fotovoltaico classico (fisica di base del dispositivo, assorbimento di luce, giunzione pn, diodo ideale, circuito equivalente, struttura del dispositivo, descrizione di rendimento e dei parametri di funzionamento)
3. Comprensione della classificazione dei materiali semiconduttori (molecolari, polimerici, bulk) utilizzati quali film attivi per il fotovoltaico (definizione di band gap, struttura molecolare)
4. Consapevolezza del legame inscindibile esistente tra caratteristiche del materiale, e parametri fisici quali lunghezza di diffusione, difetti, meccanismi di ricombinazione.
5. Comprensione del principio che sta alla base dello sviluppo di celle di nuova generazione a base di materiali organici polimerici e coloranti (acquisire familiarità con nuovi materiali, tecniche di deposizione, parametri chimici-fisici)
6. Comprensione delle maggiori tecniche di indagine ottica e spettroscopica per l'analisi dei materiali e dei dispositivi fotovoltaici (UV-VIS, Spettroscopia Raman, Fotoluminescenza, Spettroscopia risolta in tempo di Pump-Probe)
7. Comprensione dei principi di funzionamento di celle solari innovative - che costituiscono lo stato dell'arte per il fotovoltaico moderno: le celle a perovskite ibrida (caratterizzazione dei materiali, proprietà ottiche, elettroniche, caratterizzazione del dispositivo).
8. Comprensione dell'attuale mercato del fotovoltaico, analisi comparativa dei costi, andamenti, incentivi.