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Fundamentos de la radiación solar y las células solares

Este curso gratuito en línea explica cómo la radiación solar y la conversión solar fotovoltaica pueden proporcionar energía renovable.

Publisher: NPTEL
Este curso gratuito en línea le lleva a través de las técnicas utilizadas por científicos e ingenieros para estimar la calidad y cantidad de radiación solar recibida en la Tierra. Estos datos entonces les ayudan a idear los mejores medios y ubicaciones para capturar la máxima energía posible del sol. Examinamos varios dispositivos, particularmente los sistemas solares fotovoltaicos (PV), para demostrar cómo se han diseñado hábilmente para convertir la radiación solar en electricidad.
Fundamentos de la radiación solar y las células solares
  • Duración

    4-5 Horas
  • Students

    471
  • Accreditation

    CPD

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Descripción

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Description

Este curso gratuito en línea sobre radiación solar y sistemas solares fotovoltaicos (PV) investiga algunas de las técnicas y medidas básicas adoptadas por científicos e ingenieros solares para estimar y capturar la radiación solar. Comenzamos explicando la necesidad de evaluar y predecir la disponibilidad de radiación solar, no sólo en diferentes partes del planeta Tierra, sino también en regiones extraterrestres. Luego estudiamos varias ecuaciones y relaciones que reportan valores de radiación, con parámetros meteorológicos como horas de sol, cobertura de nubes y precipitación. En ausencia de datos precisos del sol, estas correlaciones se utilizan para estimar los niveles promedio mensual, diario y por hora de la radiación disponible en cualquier superficie horizontal o inclinada bajo cielo despejado o nublado. Con la ayuda de ejemplos, demostramos cómo utilizar estas ecuaciones y correlaciones para predecir la disponibilidad de radiación y diseñar sistemas de energía solar eficientes. Esto le puede ayudar a entender algunos de los retos a los que se enfrentan los ingenieros y diseñadores a medida que la energía del sol crece rápidamente en importancia como la fuente de energía disponible más confiable y limpia.

El curso pasa entonces al diseño de sistemas fotovoltaicos para la conversión de energía solar en electricidad para consumo masivo. Esto incluye la atención al proceso de construcción y fabricación de células fotovoltaicas, las especificaciones de módulos solares, arrays, aplicación y principios de trabajo. También nos adentramos en los conceptos de 'doping', niveles de energía fermi, unión p-n, corriente de deriva y difusión, energía de banda-gap y mecanismos de pérdida de energía. También desempaquetamos parámetros eléctricos como las características de tensión actual (I-V) de las células solares, el efecto de la insolación y la temperatura en las características de I-V, la eficiencia de una célula solar, los diagramas de circuitos equivalentes y la potencia máxima teórica. Al igual que todos los sistemas, la conversión fotovoltaica tiene sus dificultades y desafíos y le llevamos a través de dificultades como la "discordancia" de las células, el efecto de las sombras, la maximización de la salida de energía solar fotovoltaica y la comparación de la carga. Ofrecemos soluciones a estas dificultades, como el seguimiento mecánico y eléctrico y el uso de diodos de derivación. Por último, se establecen las mejoras realizadas por las diferentes generaciones de tecnología fotovoltaica.

Este curso se adapta a cualquier persona con cierta comprensión de la física, la luz, la electricidad y la termodinámica que les gustaría expandir su conciencia de la ingeniería de energía solar y la tecnología. Explore este emocionante campo para mantenerse a la vanguardia de las últimas prácticas sostenibles. Esta disciplina de ingeniería será cada vez más relevante, ya que la necesidad de encontrar fuentes de energía alternativas a escala global se vuelve más urgente. Construir una carrera en ingeniería de energía o un campo relacionado puede ser extremadamente gratificante a medida que el planeta enfrenta un desastre sin que tales profesionales empujen los límites de lo que es posible. Inscríbase y trabaje hacia un futuro más brillante.

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