Fondamenti della radiazione solare e delle celle solari

Questo corso gratuito online sulla radiazione solare e sui sistemi solari fotovoltaici (PV) indaga alcune delle tecniche e delle misure di base adottate da scienziati e ingegneri solari per stimare e catturare la radiazione solare. Iniziamo spiegando la necessità di valutare e prevedere la disponibilità della radiazione solare, non solo in diverse parti del pianeta Terra ma anche in regioni extraterrestri. Studiamo quindi varie equazioni e relazioni che riportano i valori delle radiazioni, con parametri meteorologici come ore di sole, copertura nuvolosa e precipitazioni. In assenza di dati accurati sul soleggiamento, queste correlazioni vengono utilizzate per stimare i livelli medi mensili, giornalieri e orari di radiazione disponibili su qualsiasi superficie orizzontale o inclinata sotto cieli sereni o nuvolosi. Con l'aiuto di esempi, dimostriamo come utilizzare queste equazioni e correlazioni per prevedere la disponibilità di radiazioni e progettare sistemi efficienti di energia solare. Questo può aiutarvi a comprendere alcune delle sfide affrontate da ingegneri e progettisti poiché l'energia solare diventa rapidamente la fonte di energia più affidabile e pulita disponibile

Il corso passa quindi alla progettazione di sistemi fotovoltaici per la conversione dell'energia solare in elettricità per il consumo di massa. Ciò include l'attenzione al processo di costruzione e produzione delle celle fotovoltaiche, alle specifiche dei moduli solari, degli array, all'applicazione e ai principi di funzionamento. Approfondiamo anche i concetti di «doping», livelli di energia di Fermi, giunzione p-n, corrente di deriva e diffusione, energia a gap di banda e meccanismi di perdita di energia. Analizziamo anche parametri elettrici come le caratteristiche corrente-tensione (I-V) delle celle solari, l'effetto dell'insolazione e della temperatura sulle caratteristiche I-V, l'efficienza di una cella solare, schemi circuitali equivalenti e potenza massima teorica. Come tutti i sistemi, la conversione fotovoltaica presenta difficoltà e sfide e noi vi aiutiamo ad affrontare difficoltà come il «disadattamento» delle celle, l'effetto delle ombre, la massimizzazione della produzione solare fotovoltaica e l'adattamento del carico. Forniamo soluzioni a queste difficoltà, come il tracciamento meccanico ed elettrico e l'uso di diodi di bypass. Infine, esponiamo i miglioramenti apportati dalle diverse generazioni di

Questo corso è adatto a chiunque abbia una certa conoscenza della fisica, della luce, dell'elettricità e della termodinamica e desideri ampliare la propria conoscenza dell'ingegneria e della tecnologia dell'energia solare. Esplora questo entusiasmante campo per rimanere all'avanguardia sulle più recenti pratiche sostenibili. Questa disciplina ingegneristica diventerà sempre più rilevante in quanto la necessità di trovare fonti energetiche alternative su scala globale diventerà più urgente. Costruire una carriera nell'ingegneria energetica o in un campo correlato può essere estremamente gratificante poiché il pianeta affronta un disastro senza che tali professionisti si spingano oltre i limiti di ciò che è possibile. Iscriviti e lavora per un futuro migliore