Oficiální časopis Akademie věd ČR

 


Z monitoringu tisku

 

Akademický bulletin 2010–2015

Plakat_obalky_web.jpg



Stopy AB v jiných titulech

Stopa AB v dalších médiích a knižních titulech

Abicko  > archiv  > 2005  > únor  > obsah

Z teorie do praxe

Obrázek k článku 

Grantová agentura Akademie věd ČR pravidelně představuje v cyklu přednášek výsledky získané při řešení grantových projektů, které podporuje finančními prostředky. Jen projekty zahajované v roce 2004 dotovala částkou asi 67 milionů Kč.

Zatím poslední představení výsledků, kterých dosáhli řešitelé grantových projektů, se uskutečnilo 15. prosince 2004. Se svými přednáškami vystoupili doc. Ing. Jiří V. Outrata, DrSc., z Ústavu teorie informace a automatizace AV ČR, řešitel projektu Variační úlohy v nehladké matematické fyzice; teorie, numerické metody a aplikace (projekt A1075005), a Ing. Aleš Poruba, Dr., ze společnosti Solartec a RNDr. Antonín Fejfar, CSc., z Fyzikálního ústavu AV ČR, řešitelé projektu Spojení tenkovrstvých a monolitických křemíkových slunečních článků (projekt B2949101).

Náplní prvního z projektů bylo rozvíjení metod aplikované matematiky k matematickému modelování a optimalizaci vybraných úloh fyziky pevných látek, vědy o materiálech a inženýrství. Výzkum se soustředil na modelování evoluce mikrostruktur, optimalizaci rovnovážných stavů, popis chování pružných těles v kontaktu a optimalizaci jejich tvaru a materiálu. Jeden z hlavních okruhů výzkumu se zabýval materiály s tvarovou pamětí (MTP) a ferromagnety.

Tyto materiály vykazují složitou mikrostrukturu, která se může reversibilně měnit zejména vlivem tzv. martensitické transformace indukované teplotou či mechanickým napětím. Mikrostruktura materiálů byla popsána dvěma způsoby: mikroskopicky a mesoskopicky. Model s mikroskopickým popisem MTP je založen na klasických diferenciálních nerovnicích, mesoskopický popis mikrostruktury používá, mimo jiné, rozložení poměrů různých fází, ve kterých se materiál nachází v daném bodě a čase. V obou případech vznikají matematicky tzv. dvojité nelineární a nehladké evoluční úlohy. Jejich matematická a numerická analýza i počítačová implementace byla klíčovou úlohou této části grantového projektu. Projekt také řešil nové postupy při hledání optimálního tvaru a materiálu pružných těles. Cílem bylo nalézt optimální materiál tak, aby výsledné těleso bylo co nejlehčí a nejpevnější. Tento přístup je zvláště výhodný v automobilovém a leteckém průmyslu. Byl mimo jiné využit při návrhu náběhové hrany nosné plochy nového Airbusu A380.

Na druhém projektu spolupracovaly výzkumný tým českého výrobce solárních článků z krystalického křemíku firmy Solartec a tým základního výzkumu tenkovrstvých slunečních článků Fyzikálního ústavu AV ČR. Projekt byl od začátku vnímán jako hledání způsobů reálného spojení dvou typů materiálu s výslednou heterogenní polovodičovou strukturou, ale také jako spolupráce výzkumných týmů z akademického a firemního prostředí. Řešení sledovalo tři základní směry:

  • Výzkum procesů probíhajících během jednotlivých výrobních kroků při produkci slunečních článků;
  • Rozvoj charakterizačních metod;
  • Nové struktury pro sluneční články.
Výzkum v oblasti výroby křemíkových slunečních článků byl zaměřen na zvýšení účinnosti přeměny sluneční energie na elektrickou, zjednodušení technologických operací, zrobustnění technologie výroby a na ověření limit použité technologie. Výzkum v oblasti technologie výroby by nebyl možný bez spolupráce s laboratoří Fyzikálního ústavu AV ČR zaměřenou na problematiku nových diagnostických metod, zařízení, přístrojů a pomůcek.

Měření spektrální odezvy se uskutečnilo zcela nově pomocí fourierovského spektrometru, který dovoluje snímat celé spektrum během velmi krátké doby s vysokou citlivostí. Tato varianta fourierovské fotovodivostní spektroskopie nyní představuje nejcitlivější metodu pro detekci defektů s dynamickým rozsahem citlivosti až 10 řádů.

Při studiu procesů růstu tenkých křemíkových vrstev byl rozvinut geometrický model růstu a vlastností tenkých křemíkových vrstev, který vyvolal světový ohlas. Výzkum vyústil v předpověď nového principu slunečního článku založeného na koncentraci vnitřního elektrického pole a současné fokusaci světla do stejné oblasti založené na přirozeně vznikající povrchové struktuře vrstev. Predikovaný fotovoltaický článek má umožnit prostorovou separaci absorpce fotonů o různých energiích a představuje další variantu tzv. třetí generace slunečních článků využívajících přístupů fotonového řízení.

IVO LINDOVSKÝ