Vedoucí: doc. Ing. Petr Bača, Ph.D.

Hlavní činností skupiny je výzkum a vývoj elektrochemických zdrojů energie, se zaměřením na olověné, lithium-iontové, sodno-iontové akumulátory, spolu se systémy lithium-síra a palivovými články. Snažíme se o rozvoj celonárodní i mezinárodní spolupráce s výzkumnými i komerčními partnery. Každoročně pořádáme mezinárodní konference ABAF (Advanced Batteries, Accumulators and Fuel Cells) a NZEE (Nekonvenční zdroje elektrické energie), které se zabývají problematikou obnovitelných zdrojů energie, uchováváním a zpracováváním energie promocí elektrochemických zdrojů.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• Flexibilní tenkovrstvý hybridní superkapacitor vyvinutý ve spolupráci se SPUR a.s., Zlín, Univerzita Pardubice, Centrum organické chemie s.r.o., Rybitví.
• Alkali and/or alkaline earth ion-monoclinic sulfur allotrope battery with self-supporting electrodes – ve spolupráci s norským partnerem patent (ČR/Norsko) řešící problematiku Li-S akumulátorů a zvýšení jejich stability.
• Analýzy materiálů z pohledu vhodnosti jejich využití v akumulátorech ať jako elektrodových materiálů, elektrolytů či separátorů.
• Analýzy akumulátorů pro průmyslové komerční subjekty. Analýzy jsou vypracovávány jednak za účelem vnitřních auditů firem s cílem prodloužit životnost a optimalizovat provozní režimy akumulátorů a jednak za účelem reklamačních sporů s druhými subjekty.
• Vypracování znaleckých posudků vyžádaných soudem, či komerčními subjekty v oblasti akumulátorů.

Vedoucí: doc. Ing. Jiří Vaněk, Ph.D.

Činnost skupiny je zaměřena jak na základní výzkum a vývoj, tak i na spolupráci s průmyslem v oblasti fotovoltaických článků, modulů a panelů. V rámci primárnáho výzkumu se vědci zabývají výzkumem a vývojem perovskitových fotovoltaických článků. Aplikační výzkum obrací svou pozornost na eliminování degradačních vlivů na fotovoltaické moduly. Diagnostickou částí naší práce je pak rozvíjení luminiscenčních diagnostických metod k analyzování článků a modulů v akreditované laboratoří PV Lab.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• HYLSKÝ, J.; STRACHALA, D.; HLADÍK, J.; ČUDEK, P.; KAZDA, T.; VANĚK, J.; VYROUBAL, P.; STARÝ, J. Design of P-Type Photovoltaic Cells Resistant to Potential-Induced Degradation. IEEE Journal of Photovoltaics, 2018, vol. 99, no. 99, p. 300-306. ISSN: 2156-3381.
• STOJAN, R.; VANĚK, J. Luminescence Diagnostics of Photovoltaic Cells. International Journal for Research in Applied Science and Engineering Technology (IJRASET), 2018, vol. 1, no. 1, p. 1-4. ISSN: 2321-9653.
• HYLSKÝ, J.; STRACHALA, D.; VYROUBAL, P.; ČUDEK, P.; VANĚK, J.; VANÝSEK, P. Effect of negative potential on the extent of PID degradation in photovoltaic power plant in a real operation mode. Microelectronics Reliability, 2018, no. 85, p. 12-18. ISSN: 0026-2714.

Vedoucí: prof. RNDr. Petr Vanýsek, CSc.

Vědci z této skupiny se zabývají návrhy materiálů, zejména pak jejich charakterizací pro využití v elektrotechnických aplikacích. Jedná se především o elektrodové a elektrokatalytické materiály pro elektrochemické zdroje energie. Kromě toho řeší i výzkum dielektrických a izolačních materiálů pro elektrotechniku. Špičková vybavení laboratoří umožňují získat komplexní informace o materiálových vlastnostech zkoumané látky.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• ČECH, O., ČÁSTKOVÁ, K., CHLADIL, L., DOHNAL, P., ČUDEK, P., LIBICH, J., VANÝSEK, P. Synthesis and characterization of Na2Ti6O13 and Na2Ti6O13/Na2Ti3O7 sodium titanates with nanorod-like structure as negative electrode materials for sodium-ion batteries, J. Energy Storage 2017 (14) 391-398.
• LACINA, K.; SOPOUŠEK, J.; SKLÁDAL, P.; VANÝSEK, P. Boosting of the output voltage of a galvanic cell. Electrochimica Acta, 2018, vol. 282, no. 1, p. 331-335.
• ZIMÁKOVÁ, J.; VACULÍK, S.; BAČA, P.; VANÝSEK, P.; ČUDEK, P. New Additive in NAM of Lead-Acid Battery Electrodes. In ECS transaction. ECS Transactions. USA: ECS, 2017. p. 1-10.
• VANÝSEK, P.; NOVÁK, V. Redox Flow Batteries as the Means for Energy Storage. Journal of Energy Storage, 2017, vol. 13.
• KAZDA, T.; VANÝSEK, P. The Chalkboard: Lithium Batteries as Electrochemical Sources of Energy. Electrochemical Society Interface, 2016, vol. 2016, no. 3, p. 47-49.

Vedoucí: Ing. Jiří Starý, Ph.D.

Skupina spolupracuje s firmami a podílí se na řešení materiálových i procesních otázek plošných spojů a montážních technologií jak ve výrobě, tak i v technologickém vývoji (ALPS ELECTRIC, AŽD, CONTINENTAL, HONEYWELL). Naši vědci analyzují příčiny vad DPS a pájení, pomáhají odstraňovat výrobních problémů a podílí se na zkoušení nových materiálů i povrchových úprav a porovnávání jejich vlastností.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• BUŠEK, D., DUŠEK, K., RŮŽIČKA, D., PLAČEK, M., MACH, P., URBÁNEK, J., STARÝ, J. Flux effect on void quantity and size in soldered joints. Microelectronics Reliability, 2016, č. 60, s. 135-140. ISSN: 0026-2714.
• HYLSKÝ, J.; STRACHALA, D.; HLADÍK, J.; ČUDEK, P.; KAZDA, T.; VANĚK, J.; VYROUBAL, P.; STARÝ, J. Design of P-Type Photovoltaic Cells Resistant to Potential-Induced Degradation. IEEE Journal of Photovoltaics, 2018, vol. 99, no. 99, p. 300-306. ISSN: 2156-3381.

Vedoucí: Ing. Petr Vyroubal, Ph.D.

Činnost skupiny je zaměřena především na úzkou spolupráci s firmami, často řešíme úlohy vycházející ze skutečných potřeb reálných závodů. Máme mnohaleté zkušenosti z oblasti modelování proudění kapalin a plynů do atmosférického tlaku i do tlaků blížících se vakuu. Jsme schopni analyzovat proudění a přestup tepla v různých strukturách a elektronických zařízeních, simulujeme reálné i fiktivní podmínky provozu, ohřívání a chladnutí těles v čase. Samozřejmostí naší práce jsou výpočty z oblasti nízkofrekvenčních elektrických a magnetických polí.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• Sonda pro měření elektrických vlastností práškových keramických materiálů.
• VYROUBAL, P.; KAZDA, T.; MAXA, J.; VONDRÁK, J.; SEDLAŘÍKOVÁ, M.; TICHÝ, J.; CIPÍN, R. 3D Modelling and Study of Electrochemical Characteristics and Thermal Stability of Commercial Accumulator by Simulation Methods. INTERNATIONAL JOURNAL OF ELECTROCHEMICAL SCIENCE, 2016, č. 11, s. 1-13. ISSN: 1452-3981.

Vedoucí: Ing. Alexandr Otáhal

Náš tým se věnuje výzkumu technologií pro moderní hardware v oblastech miniaturizace spojů (bezolovnaté pájení), kontaktování polovodičových čipů a jejich pouzdření (pouzdra typu BGA, MCM, SoP, BoB apod.), čištění desek plošných spojů včetně podílu na vývoji čistících zařízení z pohledu ekologie. Kromě toho vyvíjíme celou řadu aplikací, jako například termodynamickou senzoriku, vícevrstvé struktury s vnořenými pasivními součástkami, nebo vývoj nových depozičních metod.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• Skleněné substráty využívané ke zjišťování aktivity mycího média určeného pro čištění desek plošných spojů – patent, který je již komercializován a využíván v praxi.
• Přímo vyhřívaná šablona pro znovuvytvoření kulových pájkových vývodů u elektronických pouzder BGA – patent, který je již komercializován a využíván v praxi.
• Zařízení pro dispenzní tisk s velmi vysokým rozlišením – patent, který je již komercializován a využíván v praxi.
• Pájecí stanice pro pájení za sníženého tlaku a s ochrannou atmosférou.

Vedoucí: doc. Ing. Jaromír Hubálek, Ph.D.

Webové stránky skupiny: http://www.umel.fekt.vut.cz/labsensnano/

Výzkumná skupina se zaměřuje na využití mikro- a nanotechnologií v senzorice i ve vývoji miniaturních senzorů různých veličin. Vyvíjíme mikrosenzory fyzikálních i chemických veličin založené na nanočásticích nebo nanostrukturách, mikroelektrody se zvýšenou citlivostí pro elektrochemické senzory a biosenzory a také celé analyzátory včetně těch na mikrofluidice založené. Zabýváme se i moderními technikami diagnostiky a následné analýzy látek, které najdou své uplatnění v medicíně.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• Fohlerova, Z., et al. Rapid Characterization of Biomolecules’ Thermal Stability in a Segmented Flow-Through Optofluidic Microsystem. Sci Rep (2020),10, 6925. https://doi.org/10.1038/s41598-020-63620-5
• Chmela O, et al. Selectively arranged single-wire based nanosensor array systems for gas monitoring. Nanoscale (2018),10: 9087-96. https://doi.org/10.1039/c8nr01588k096.
• Setka, M., eta al., Cadmium telluride/polypyrrole nanocomposite based Love wave sensors highly sensitive to acetone at room temperature. Sensors and Actuators B (2020) 321: 128573. https://doi.org/10.1016/j.snb.2020.128573
• Vallejos, S., et al., Highly hydrogen sensitive micromachined sensors based on aerosol-assisted chemical vapor deposited ZnO rods. Sensors and Actuators B, (2018) 268, 15-21. https://doi.org/10.1016/j.snb.2018.04.033
• Pekarek, Jan et al., Self-compensating method for bolometer–based IR focal plane arrays. Sensors and Actuators A (2017) 265, 40-46. https://doi.org/10.1016/j.sna.2017.08.025

Vedoucí: prof. Ing. Lubomír Grmela, CSc.

Laboratoř je vybavena elektronovým mikroskopem Tescan LYRA a rastrovacími mikroskopy AFM a SNOM (NT-MDT). Vědci se zde zabývají mikroskopickou inspekcí povrchů a materiálů včetně analýzy prvků. Pomocí iontového svazku dochází k mikroskopickému obrábění a modifikaci povrchů.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• GAJDOŠ, A.; ŠKARVADA, P.; ŠKVARENINA, Ľ. Charakterizace a izolace defektů monokrystalických křemíkových solárních článků na mikroskopické úrovni. Elektrorevue - Internetový časopis (http://www.elektrorevue.cz), 2018, roč. 20, č. 1, s. 14-18. ISSN: 1213-1539.
• TALU, S.; MOROZOV, I.; SOBOLA, D.; ŠKARVADA, P. Multifractal Characterization of Butterfly Wings Scales. BULLETIN OF MATHEMATICAL BIOLOGY, 2018, č. 10, s. 1-15. ISSN: 0092-8240.
• BAI, Y.; TOFEL, P.; HADAŠ, Z.; SMILEK, J.; LOŠÁK, P.; ŠKARVADA, P.; MACKŮ, R. Investigation of a cantilever structured piezoelectric energy harvester used for wearable devices with random vibration input. MECHANICAL SYSTEMS AND SIGNAL PROCESSING, 2018, roč. 106, č. 106, s. 303-318. ISSN: 0888-3270.

Vedoucí: Ing. Pavel Škarvada, Ph.D.

Za pomoci AFM a SEM mikroskopie a interferometrie zkoumáme nedestruktivním, bezkontaktním způsobem povrchy materiálů. Hlavními cíli naší skupiny je získávání topografie, lokální spektroskopie a fluorescence polovodičových povrchů.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• Analýza lomových ploch, Česká zbrojovka.
• Analýza svárů elektromagnetů, IMI precision.
• TALU, S.; SOBOLA, D.; SOLAYMANI, S.; DALLAEV, R.; BRÜSTLOVÁ, J. Scale-dependent Choice of Scanning Rate for AFM Measurements. In DEStech Transactions on Computer Science and Engineering. DEStech Transactions on Computer Science and Engineering. EStech Transactions on Computer Science and Engineering, 2018. s. 453-459. ISBN: 978-1-60595-065-5. ISSN: 2475-8841.
• ŢĂLU, Ş.; PAPEŽ, N.; SOBOLA, D.; ACHOUR, A.; SOLAYMANI, S. Micromorphology investigation of GaAs solar cells: case study on statistical surface roughness parameters. JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE- MATERIALS IN ELECTRONICS, 2017, roč. 28, č. 15, s. 1-12. ISSN: 0957-4522.
• GARCZYK, Ż.; STACH, S.; TALU, S.; SOBOLA, D.; WRÓBEL, Z. Segmentation of Three-Dimensional Images of the Butterfly Wing Surface. In Information Technology in Biomedicine. Advances in Intelligent Systems and Computing. 1. Springer, Cham, 2018. s. 111-121. ISBN: 978-3-319-91211-0. ISSN: 2194-5357.

Vedoucí: prof. Ing. Pavel Koktavý, CSc., Ph.D.

Laboratoř se zabývá nedestruktivní diagnostikou elektronických součástek, senzorů, elektroizolačních a stavebních materiálů. Naši vědci využívají sledování transportních a fluktuačních procesů, dále pak metod akustické a elektromagnetické emise.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• Návrh a realizace autonomního zařízení pro terénní sběr dat elektromagnetické emise pro sledování procesů v horninách.
• Detekce volných částic v kovových vzorcích v průběhu výrobního procesu s využitím akustické emise.
• ŠKVARENINA, Ľ.; MACKŮ, R. Noise and optical spectroscopy of single junction silicon solar cell. METROL MEAS SYST, 2018, vol. 25, no. 2, p. 303-316. ISSN: 0860-8229.
• TRČKA, T.; MACKŮ, R.; KOKTAVÝ, P.; ŠKARVADA, P.; BAROŇ, I.; STEMBERK, J. Field Measurement of Natural Electromagnetic Emissions near the Active Tectonic and Mass-Movement Fractures in Caves. Solid State Phenomena, 2017, vol. 258, no. 1, p. 460-464. ISSN: 1662-9779.
• MACKŮ, R.; KOKTAVÝ, P.; SEDLÁK, P.; SMULKO, J.; TRAWKA, M. Analytical fluctuation enhanced sensing by resistive gas sensors. Sensors and Actuators B: Chemical, 2015, vol. 2015, no. 213, p. 390-396. ISSN: 0925-4005.