Este curso en línea gratuito sobre radiación solar y sistemas solares fotovoltaicos (PV) investiga algunas de las técnicas y medidas básicas adoptadas por los científicos e ingenieros solares para estimar y capturar la radiación solar. Comenzamos explicando la necesidad de evaluar y predecir la disponibilidad de la radiación solar, no solo en diferentes partes del planeta Tierra sino también en regiones extraterrestres. Luego estudiamos varias ecuaciones y relaciones que indican los valores de radiación, con parámetros meteorológicos como las horas de sol, la nubosidad y las precipitaciones. En ausencia de datos precisos sobre la luz solar, estas correlaciones se utilizan para estimar los niveles medios mensuales, diarios y horarios de radiación disponibles en cualquier superficie horizontal o inclinada bajo cielos despejados o nublados. Con la ayuda de ejemplos, demostramos cómo usar estas ecuaciones y correlaciones para predecir la disponibilidad de radiación y diseñar sistemas de energía solar eficientes. Esto puede ayudarlo a comprender algunos de los desafíos 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
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El curso pasa luego al diseño de sistemas fotovoltaicos para la conversión de la energía solar en electricidad para el consumo masivo. Esto incluye prestar atención al proceso de construcción y fabricación de las células fotovoltaicas, a las especificaciones de los módulos solares, a los paneles solares, a la aplicación y a los principios de funcionamiento. También profundizamos en los conceptos de «dopaje», los niveles de energía de Fermi, la unión p-n, la corriente de deriva y difusión, la energía de banda intermedia y los mecanismos de pérdida de energía. También analizamos parámetros eléctricos como las características de corriente y tensión (I-V) de las células solares, el efecto de la insolación y la temperatura en las características I-V, la eficiencia de una célula solar, los diagramas de circuitos equivalentes y la potencia máxima teórica. Como todos los sistemas, la conversión fotovoltaica tiene sus dificultades y desafíos, y nosotros le ayudamos a resolver problemas como el «desajuste» de las celdas, el efecto de las sombras, la maximización de la producción de energía solar fotovoltaica y la adecuación de la carga. Ofrecemos soluciones a estas dificultades, como el seguimiento mecánico y eléctrico y el uso de diodos de derivación. Por último, presentamos las mejoras realizadas por las diferentes generaciones de tecnología fotovoltaica
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Este curso es adecuado para cualquier persona con conocimientos de física, luz, electricidad y termodinámica que desee ampliar sus conocimientos sobre la ingeniería y la tecnología de la energía solar. Explore este apasionante campo para mantenerse a la vanguardia de las últimas prácticas sostenibles. Esta disciplina de ingeniería cobrará cada vez más relevancia a medida que se haga más urgente la necesidad de encontrar fuentes de energía alternativas a escala global. Desarrollar una carrera en ingeniería energética o en un campo relacionado puede ser extremadamente gratificante, ya que el planeta se enfrenta a un desastre sin que estos profesionales superen los límites de lo posible. Inscríbase y trabaje para lograr un futuro mejor.
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