Fondamenti di Solar Radiation e Celle Solari

Questo corso gratuito online sui sistemi solari e fotovoltaici solari (PV) indaga alcune delle tecniche di base e delle misure adottate da scienziati e ingegneri solari per stimare e catturare le radiazioni solari. Iniziamo spiegando la necessità di valutare e prevedere la disponibilità di radiazioni solari, non solo in diverse parti del pianeta Terra ma anche nelle regioni extraterrestri. Studiamo poi varie equazioni e relazioni che riportano valori di radiazione, con parametri meteorologici come le ore di sole, la copertura del cloud e le precipitazioni. In assenza di dati accurati di sole, queste correlazioni sono utilizzate per stimare i livelli medi mensili, giornalieri e orari di radiazioni disponibili su qualsiasi superficie orizzontale o inclinata in cielo chiaro o nuvoloso. Con l'ausilio di esempi, dimostriamo come utilizzare queste equazioni e correlazioni per prevedere la disponibilità di radiazioni e progettare sistemi energetici solari efficienti. Questo può aiutare a comprendere alcune delle sfide affrontate dagli ingegneri e dai progettisti mentre l'energia del sole cresce rapidamente in rilievo come la più affidabile e pulita fonte di energia disponibile.

Il corso si sposta quindi sulla progettazione di sistemi fotovoltaici per la conversione dell'energia solare in energia elettrica per il consumo di massa. Questo include l'attenzione al processo di costruzione e fabbricazione della cellula fotovoltaica, le specifiche dei moduli solari, gli array, l'applicazione e i principi di lavoro. Approfondiamo anche i concetti di 'doping ', livelli di energia fermi, giunzione p - n, deriva e corrente di diffusione, energia gap di banda e meccanismi di perdita di energia. Uniamo anche parametri elettrici come le caratteristiche di corrente - tensione (I-V) delle celle solari, l'effetto dell'insolazione e della temperatura sulle caratteristiche I - V, l'efficienza di una cella solare, i diagrammi di circuito equivalenti e la potenza massima teorica. Come tutti i sistemi, la conversione PV ha le sue difficoltà e le sue sfide e ti cogliamo attraverso difficoltà come la "mismatch" delle celle, l'effetto delle ombre, la massimizzazione dell'output del fotovoltaico e la corrispondenza del carico. Forniamo soluzioni a queste difficoltà, come il tracciamento meccanico ed elettrico e l'utilizzo di diodi bypass. Infine, mettiamo a punto i miglioramenti apportati da diverse generazioni di tecnologia PV.

Questo corso si adatta a chiunque abbia una certa comprensione della fisica, della luce, dell'elettricità e della termodinamica che vorrebbero espandere la loro consapevolezza di ingegneria e tecnologia dell'energia solare. Esplora questo campo emozionante per rimanere al margine di taglio delle ultime pratiche sostenibili. Questa disciplina ingegneristica diventerà sempre più rilevante dato che la necessità di trovare fonti energetiche alternative su scala globale diventa più urgente. Costruire una carriera in ingegneria energetica o un campo correlato può essere estremamente gratificante come il pianeta affronta il disastro senza che tali professionisti spingano i confini di ciò che è possibile. Registrati e lavora verso un futuro più luminoso.