Este curso on-line gratuito sobre radiação solar e sistemas solares fotovoltaicos (PV) investiga algumas das técnicas e medidas básicas adotadas por cientistas e engenheiros solares para estimar e capturar a radiação solar. Começamos explicando a necessidade de avaliar e prever a disponibilidade de radiação solar, não apenas em diferentes partes do planeta Terra, mas também em regiões extraterrestres. Em seguida, estudamos várias equações e relações que relatam valores de radiação, com parâmetros meteorológicos como horas de sol, cobertura de nuvens e precipitação. Na ausência de dados precisos sobre a luz solar, essas correlações são usadas para estimar os níveis médios mensais, diários e horários de radiação disponíveis em qualquer superfície horizontal ou inclinada sob céu claro ou nublado. Com a ajuda de exemplos, demonstramos como usar essas equações e correlações para prever a disponibilidade de radiação e projetar sistemas eficientes de energia solar. Isso pode ajudá-lo a entender alguns dos desafios enfrentados por engenheiros e projetistas à medida que a energia solar cresce rapidamente em importância como a fonte de energia mais confiável e limpa disponível.

O curso então passa para o projeto de sistemas fotovoltaicos para a conversão de energia solar em eletricidade para consumo em massa. Isso inclui atenção ao processo de construção e fabricação de células fotovoltaicas, às especificações de módulos solares, matrizes, aplicação e princípios de funcionamento. Também nos aprofundamos nos conceitos de “doping”, níveis de energia de Fermi, junção p-n, corrente de deriva e difusão, energia de intervalo de banda e mecanismos de perda de energia. Também analisamos parâmetros elétricos, como as características de corrente-tensão (I-V) das células solares, o efeito da insolação e da temperatura nas características I-V, eficiência de uma célula solar, diagramas de circuito equivalentes e potência máxima teórica. Como todos os sistemas, a conversão fotovoltaica tem suas dificuldades e desafios e abordamos dificuldades como “incompatibilidade” de células, efeito das sombras, maximização da saída solar fotovoltaica e correspondência de carga. Fornecemos soluções para essas dificuldades, como rastreamento mecânico e elétrico e o uso de diodos de desvio. Finalmente, apresentamos as melhorias feitas por diferentes gerações de tecnologia fotovoltaica

Este curso é adequado para qualquer pessoa com algum conhecimento de física, luz, eletricidade e termodinâmica que gostaria de expandir seus conhecimentos sobre engenharia e tecnologia de energia solar. Explore esse campo empolgante para ficar na vanguarda das práticas sustentáveis mais recentes. Essa disciplina de engenharia se tornará cada vez mais relevante à medida que a necessidade de encontrar fontes alternativas de energia em escala global se tornar mais urgente. Construir uma carreira em engenharia de energia ou em um campo relacionado pode ser extremamente gratificante, pois o planeta enfrenta desastres sem que esses profissionais ultrapassem os limites do que é possível. Inscreva-se e trabalhe em prol de um futuro melhor.