Obiettivi Formativi

Il corso si propone di fornire le conoscenze relative ai principi chimico-fisici alla base del funzionamento dei dispositivi impiegati per ottenere energia a basso impatto ambientale, oltre a quelli utilizzati per ridurre l’impatto antropogenico sull’ambiente

Learning Goals

The course aims to provide knowledge on the chemico-physical principles underlying the operation of devices used to obtain energy with low environmental impact, in addition to those used to reduce the anthropogenic impact on the environment

Metodi didattici

Lezioni frontali. Le presentazioni Power Point utilizzate durante la lezione saranno rese disponibili per lo studente

Teaching Methods

Lectures will be carried out through the projection of PowerPoint slides, as well as through interactive discussions. PowerPoint slides will be available for students.

Prerequisiti

Lo studente deve aver conoscenze di termodinamica e cinetica e conoscenze di base di fotochimica

Prerequisites

The students must have knowledge of thermodynamics and kinetics and the basic knowledge of photochemsitry

Verifiche dell'apprendimento

Esame orale.

Assessment

Oral examination

Programma del Corso

Richiami di termodinamica, cinetica chimica e catalisi. Discussione sul problema energetico, combustibili fossili, energia nucleare, energia solare: proprietà e utilizzo. Semiconduttori: struttura atomica, doping, proprietà di trasporto. Generazione e ricombinazione della coppia elettrone-lacuna. Giunzioni p-n, giunzioni metallo-semiconduttore. Conversione dell’energia solare in elettricità e in combustibili. Celle fotovoltaiche: principi di funzionamento, proprietà dei materiali, storia della loro evoluzione. Celle solari, DSSC, celle tandem, celle fotoelettrochimiche. Sistemi integrati per la produzione foto-indotta di idrogeno e ossigeno, sistemi per la riduzione della CO2, catalizzatori e fotosensibilizzatori impiegati: proprietà e prospettive.

Course Syllabus

Principle of thermodynamics, chemical kinetics and catalysis. Discussion on the energy problem, fossil fuels, nuclear energy, solar energy: properties and use. Semiconductors: atomic structure and transport properties. Generation and recombination of the electron-hole pair. p-n junctions, metal-semiconductor junctions. Conversion of solar energy into electricity and fuels. Photovoltaic cells: principles and properties of material used in it. Solar cells, DSSCs, tandem cells, photoelectrochemical cells. Integrated systems for photo-induced water splitting, systems for CO2 reduction, catalysts and photosensitizers used in it: properties and perspective.