Opinto-opas 2010-2011
Perus

Perus Pori KV Jatko Avoin

|Tutkinnot|     |Opintokokonaisuudet|     |Opintojaksot|    

Opinto-opas 2010-2011

SMG-4450 Aurinkosähkö, 5 op
Solar electricity

Vastuuhenkilö

Aki Korpela

Opetus

Opetusmuoto P1 P2 P3 P4 Kesä Toteutuskerrat Luentoajat ja -paikat
Luennot
 28 h/per

 

 

 

 
SMG-4450 2010-01 Keskiviikko 8 - 10, S3
Torstai 10 - 12, S2
Torstai 10 - 12, SC105B

Suoritusvaatimukset

Hyväksytysti suoritettu tentti ja harjoitustyö
Osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan

Opetukseen ja oppimiseen liittyvät periaatteet ja lähtökohdat

-

Osaamistavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija tunnistaa syy-seuraus-suhteet, joiden seurauksena valolle altistettu puolijohdeliitos toimii sähkötehoa tuottavana aurinkokennona. Lisäksi opiskelija osaa aiheeseen liittyvät luonnontieteelliset perusteet niin hyvin, että hän pystyy selittämään ja perustelemaan ulkoisten olosuhteiden muutosten vaikutukset aurinkokennon toimintaan. Opiskelija pystyy kertomaan myös sen, miten nanotekniikkaan perustuvat väriaineaurinkokennot poikkeavat toimintaperiaatteeltaan perinteisistä puolijohdeaurinkokennoista. Kurssin suoritettuaan opiskelija pystyy ottamaan perustellusti kantaa aurinkosähkön rooliin hajautetussa energiantuotannossa. Lisäksi opiskelija osaa yleistietotasolla aurinkokennojen valmistukseen liittyvät asiat ja pystyy kertomaan aurinkosähkövoimaloiden vaikutuksista sähköverkkoon.

Sisältö

Sisältö Ydinaines Täydentävä tietämys Erityistietämys
1. Valosähköinen ilmiö: vuorovaikutus sähkömagneettisen säteilyn ja sähkövarausten välillä.   Sähkömagneettisen säteilyn aalto-hiukkas-dualismi.  Kvanttimekaniikan syntyhistoria. 
2. Piiaurinkokennon toimintaperiaate: valosähköisen ilmiön toteutuminen puolijohteessa, puolijohdeliitoksen rooli sähkötehon tuotannossa. Valosähköisen luonnonilmiön mallintaminen kiinteän olomuodon fysiikan keinoin.  Olosuhteiden vaikutus piiaurinkokennon toimintaan: säteilyintensiteetin ja lämpötilan muutosten vaikutukset mallinnetaviin ilmiöihin.   
3. Väriaineaurinkokennon toimintaperiaate: nanotekniikkaan perustuvien väriaineaurinkokennojen rakenne ja toiminta.  Väriaineaurinkokennon toiminnan mallinnus kiinteän olomuodon fysiikan keinoin.  Väriaineaurinkokennon sähkömagneettisesta mallinnuksesta: kytkentä laitoksen tutkimustoimintaan. 
4. Aurinkosähkön vaikutukset sähköverkkoon: hajautetun tuotannon erityispiirteet, aurinkosähkön ongelmat ja mahdollisuudet sähköverkon kannalta.  Aurinkosähköön liittyvä tehoelektroniikka: aurinkosähkövoimalan ja sähköverkon rajapintaan liittyvää tarkastelua.   
5. Aurinkosähkö Suomessa: aurinkosähkön tuotannon mahdollisuudet Suomen ilmasto-olosuhteissa, vuodenajan ja vuorokaudenajan vaikutukset tuotantoon, huipunkäyttöaika. Tarkastelua energiapolitiikan kannalta.  Suomen ilmastostrategia, hiilidioksidipäästöjen vähentäminen.   
6. Korkealaatuisen piiaurinkokennon valmistaminen: tarvittavat työvaiheet piidioksidista aurinkopaneeliksi.  Muut aurinkokennotyypit.   

Opintojakson arvostelu

Opintojakson suoritusvaatimuksina ovat kirjallinen tentti ja hyväksytty harjoitustyö. Hyväksytty tenttisuoritus edellyttää ydinaineksen hallitsemista. Korkeammat arvosanat vaativat yleisempää hahmotusta aurinkosähkön taustalla olevista luonnonilmiöistä ja niiden mallintamisesta. Kurssin harjoitustyössä tarkastellaan luennoilla käsiteltyjen teoreettisten olosuhderiippuvuuksien toteutumista käytännössä, mitatun aineiston avulla. Harjoitustyön arvosana on hyväksytty/hylätty, mutta poikkeuksellisen ansiokkaalla harjoitustyöllä on mahdollista saada yhden numeron korotus hyväksyttyyn tenttiarvosanaan.

Arvosteluasteikko:

Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)

Osasuoritukset:

Osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan

Oppimateriaali

Tyyppi Nimi Tekijä ISBN URL Painos,saatavuus... Tenttimateriaali Kieli
Kirja   Handbook of Photovoltaic Science and Engineering   A. Luque, S. Hegedus   0-471-49196-9          Englanti  

Esitietoketju (Vaatii kirjautumisen POPiin)

Vastaavuudet

Opintojakso ei vastaan mitään toista opintojaksoa

Tarkempia tietoja toteutuskerroittain

Toteutus Kuvaus Opetusmuodot Toteutustapa
SMG-4450 2010-01        

Viimeksi muokattu26.02.2010