DEE-53010 Aurinkosähkön perusteet, 5 op
Foundations of Solar Power
Vastuuhenkilö
Seppo Valkealahti
Opetus
| Toteutuskerta | Periodi | Vastuuhenkilö | Suoritusvaatimukset |
| DEE-53010 2019-01 | 2 |
Seppo Valkealahti |
Hyväksytysti suoritettu tentti, joka perustuu luennoilla esitettyyn asiaan ja jaettuun oppimateriaaliin. |
Osaamistavoitteet
Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa perusasiat sähkömagneettisen säteilyn synnystä auringossa ja päätymisestä maan pinnalle, pystyy kertomaan ja perustelemaan puolijohdeliitokseen perustuvan aurinkokennon toimintaperiaatteen eli miten se muuntaa auringon säteilyenergiaa sähköenergiaksi sekä miksi se voi toimia sähkötehoa tuottavana aurinkokennona, osaa aiheeseen liittyvät luonnontieteelliset perusteet niin hyvin, että pystyy selittämään ja perustelemaan ulkoisten olosuhteiden muutosten vaikutukset aurinkokennon toimintaan, pystyy kertomaan miten piiaurinkokennot toimivat ja miten sekä ohutkalvokennot että korkean hyötysuhteen moniliitosaurinkokennot poikkeavat piiaurinkokennoista toimintaperiaatteeltaan. Kurssin suoritettuaan opiskelija pystyy myös ottamaan perustellusti kantaa aurinkosähkön rooliin tulevaisuuden energiantuotannossa tuontien sen taloudellisen kilpailukyvyn, markkina-aseman ja kehityspotentiaalin. Lisäksi opiskelija osaa aurinkopaneelien valmistukseen liittyvät perusasiat sekä voimaloiden perusrakenteen ja toiminnan perusteet.
Sisältö
| Sisältö | Ydinsisältö | Täydentävä tietämys | Erityistietämys |
| 1. | Sähkömagneettisen säteilyn synty auringossa ja auringon säteilyintensiteetin mallintaminen mustan kappaleen säteilynä. Ilmakehän vaikutus säteilyintensiteettiin. | ||
| 2. | Piiaurinkokennon toimintaperiaate: valosähköisen ilmiön toteutuminen puolijohteessa, puolijohdeliitoksen rooli sähkötehon tuotannossa. Valosähköisen luonnonilmiön mallintaminen kiinteän olomuodon fysiikan keinoin. Aurinkokennon sähköinen toiminta ja siihen vaikuttavat ulkoiset parametrit kuten säteilyintensiteetti ja lämpötila. | ||
| 3. | Ohutkalvoaurinkokennot, korkean hyötysuhteen moniliitosaurinkokennot sekä katsaus muihin kehitteillä oleviin aurinkokennomateriaaleihin. | Kytkentä TTY:n aurinkokennotutkimukseen. | |
| 4. | Aurinkosähkön tuotannon mahdollisuudet globaalisti ja Suomessa. Aurinkosähkön kaupallinen yleistyminen, kannattavuus ja tulevaisuuden kehitysnäkymät. | ||
| 5. | Ilmastomuutos ja aurinkosähkön rooli sen ehkäisyssä. | ||
| 6. | Aurinkokennojen toimintaan liittyvä puolijohdefysiikan perusteet. | Puolijohdefysiikan ja kvanttimekaniikan syvempi tuntemus. | |
| 7. | Aurinkokennovoiman perusrakenne ja komponentit sekä ympäristöolosuhteiden vaikutus voimalan toimintaa. | TTY:n aurinkovoimaloihin liittyvä tutkimustoiminta. |
Ohjeita opiskelijalle osaamisen tasojen saavuttamiseksi
Opintojakson suoritusvaatimuksena on kirjallinen tentti. Hyväksytty tenttisuoritus edellyttää ydinaineksen hallitsemista. Korkeammat arvosanat vaativat yleisempää hahmotusta aurinkosähkön taustalla olevista luonnonilmiöistä ja niiden mallintamisesta sekä aurinkosähköjärjestelmistä ja niiden merkityksestä sähkövoimajärjestelmälle.
Arvosteluasteikko:
Arvosteluasteikko on numeerinen (0-5)
Osasuoritukset:
Oppimateriaali
| Tyyppi | Nimi | Tekijä | ISBN | URL | Lisätiedot | Tenttimateriaali |
| Kirja | Handbook of photovoltaic science and engineering | A. Lugue and S. Hegedus | Wiley 2002 | Ei | ||
| Kirja | Photovoltaics - system design and practice | Heinrich Häberlin | Wiley 2012 | Ei | ||
| Kirja | Planning and installing photovoltaic systems | German Solar Energy Society, Routledge 2013 | Ei | |||
| Kirja | Solar Cells: Operating Principles, Technology and System Applications | M. A. Green | Ei | |||
| Luentokalvot | Seppo Valkealahti | Kyllä | ||||
| Muu verkkomateriaali | Seppo Valkealahti | Kyllä |
Vastaavuudet
| Opintojakso | Vastaa opintojaksoa | Selite |
| DEE-53010 Aurinkosähkön perusteet, 5 op | SMG-4450 Aurinkosähkö, 5 op |