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Principes fondamentaux du rayonnement solaire et des cellules solaires

Dans ce cours en ligne gratuit, vous apprendrez des estimations du rayonnement solaire et de la conversion photovoltaïque solaire.

Publisher: NPTEL
Dans ce cours en ligne gratuit, vous apprendrez les techniques utilisées par les scientifiques et les ingénieurs pour estimer la qualité et la quantité du rayonnement solaire reçu sur terre. Ces données les aident ensuite à trouver le meilleur moyen de capter l'énergie maximale du soleil. Vous en apprendrez également sur ces appareils, en particulier les systèmes solaires photovoltaïques (PV), et sur la façon dont ils sont manipulés de façon intelligente pour produire de l'électricité à partir du rayonnement solaire.
Principes fondamentaux du rayonnement solaire et des cellules solaires
  • Durée

    4-5 Heures
  • Students

    113
  • Accreditation

    CPD

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Résultats

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Description

Ce cours en ligne gratuit sur le rayonnement solaire et les systèmes photovoltaïques révèle certaines des techniques et mesures de base adoptées par les scientifiques et les ingénieurs solaires pour mesurer et capter le rayonnement solaire. Il commence par expliquer la nécessité d'estimer et de prévoir la disponibilité du rayonnement solaire, non seulement dans les différentes parties de la terre, mais aussi dans les régions extraterrestre. Vous en apprendrez davantage sur les équations empiriques et les corrélations qui relient les valeurs de rayonnement, globales ou diffutilisées, avec des paramètres météorologiques comme les heures d'ensoleillement, la couverture nuageuse et les précipitations. Ces corrélations sont utilisées, en l'absence de données précises sur l'ensoleillement, pour estimer la moyenne mensuelle, quotidienne et horaire des rayonnements disponibles sur n'importe quelle surface horizontale ou inclinée, sous un ciel clair ou nuageux. Avec l'aide d'exemples, vous apprendrez à utiliser ces équations et corrélations pour prédire la disponibilité des rayonnements. Vous en apprendrez également sur l'application de ces méthodes dans la conception de systèmes d'énergie solaire efficaces. Comme l'énergie solaire gagne rapidement en importance en tant que source d'énergie la plus fiable et la plus propre, cela vous aidera à comprendre certains des défis auxquels sont confrontés les ingénieurs et concepteurs d'énergie solaire.      

Ensuite, vous allez apprendre à concevoir des systèmes photovoltaïques pour la conversion de l'énergie solaire en électricité pour la consommation de masse. Cela comprend la construction de cellules PV et leur procédé de fabrication, les spécifications des modules solaires, les tableaux, leur application et les principes de travail des cellules solaires. Pour comprendre comment fonctionnent les cellules solaires, vous plongerez dans le fascinant domaine de la physique des semi-conducteurs et découvrez les concepts de dopage, le niveau d'énergie de Fermi, la jonction p-n, le courant de dérive et le courant de diffusion, l'énergie d'écart de bande et le mécanisme de perte d'énergie. Vous en apprendrez également sur les paramètres électriques tels que les caractéristiques I-V des cellules solaires, l'effet de l'insolation et de la température sur les caractéristiques I-V, l'efficacité d'une cellule solaire, les diagrammes de circuits équivalents et la puissance maximale théorique. Comme tous les systèmes, la conversion PV a ses propres difficultés et défis. Vous serez confrontés à des défis tels que la non concordance des cellules, l'effet des ombres, la maximisation de la sortie de l'énergie solaire photovoltaïque et la mise en correspondance des charges. On vous présentera certaines solutions à ces défis, comme le suivi mécanique et électrique et les diodes de dérivation. Enfin, vous allez découvrir les améliorations apportées aux différentes générations de technologie PV.      

Ce cours vous convient si vous avez une connaissance de base de la physique, vous comprenez les fondamentaux de la lumière, de l'électricité et de la thermodynamique, et vous souhaitez augmenter vos connaissances sur l'ingénierie et la technologie de l'énergie solaire. Ce cours peut être un précurseur d'une étude approfondie de la technologie et de la gestion de l'énergie et vous sera utile si vous souhaitez poursuivre une carrière dans le domaine de l'énergie, en particulier les énergies renouvelables et les études environnementales. En raison de l'accent mis actuellement sur les pratiques de durabilité, les architectes et les urbanistes sont également tenus d'intégrer les dispositifs d'énergie solaire dans toutes leurs conceptions et dans la planification des bâtiments et des environnements écologiques. Ce cours sera donc également utile aux étudiants en architecture. Au fur et à mesure que la demande énergétique est en pleine croissance dans le monde et que la nécessité de tirer le maximum de l'énergie solaire devient de plus en plus importante, le rôle des ingénieurs et technologues en énergie devient de plus en plus important. Construire une carrière dans le domaine de l'ingénierie énergétique ou dans un domaine connexe peut être extrêmement gratifiant pour l'impact que vous pouvez avoir sur l'avenir. Sans plus tarder, plongez dans ce cours et commencez votre voyage vers un avenir prometteur.

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