|
|
|||||||||||||||||
Opinto-opas 2014-2015
DEE-53010 Aurinkosähkön perusteet, 5 op
|
Vastuuhenkilö
Seppo Valkealahti
Opetus
| Opetusmuoto | P1 | P2 | P3 | P4 | Kesä | Toteutuskerrat | Luentoajat ja -paikat |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Suoritusvaatimukset
Hyväksytysti suoritettu tentti.
Osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan
Osaamistavoitteet
Opintojakson suoritettuaan opiskelija pystyy kertomaan ja perustelemaan puolijohdeliitokseen perustuvan aurinkokennon toimintaperiaatteen eli miksi se voi toimia 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 väriaineaurinkokennot, ohutkalvokennot ja korkean hyötysuhteen moniliitosaurinkokennot poikkeavat toimintaperiaatteeltaan perinteisistä puolijohdeaurinkokennoista. Kurssin suoritettuaan opiskelija pystyy ottamaan perustellusti kantaa aurinkosähkön rooliin hajautetussa energiantuotannossa. Lisäksi opiskelija osaa yleistietotasolla aurinkokennojen valmistukseen liittyvät asiat.
Sisältö
| Sisältö | Ydinsisältö | Täydentävä tietämys | Erityistietämys |
| 1. | Taustalla oleva luonnonilmiö: vuorovaikutus sähkömagneettisen säteilyn ja sähkövarausten välillä. Mustan kappaleen säteily auringon säteilyintensiteetin mallintamisessa. Ilmakehän vaikutus säteilyintensiteettiin. | Sähkömagneettisen säteilyn aalto-hiukkas-dualismi. | |
| 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 mallinnettaviin ilmiöihin. | |
| 3. | Ohutkalvoaurinkokennot. | ||
| 4. | Korkean hyötysuhteen moniliitosaurinkokennot ja orgaaniset aurinkokennot. | Kytkentä TTY:n aurinkokennotutkimukseen. | |
| 5. | Nanotekniikkaan perustuvien väriaineaurinkokennojen rakenne ja toiminta. | Väriaineaurinkokennon toiminnan mallinnus kiinteän olomuodon fysiikan keinoin. | |
| 6. | Aurinkosähkön tuotannon mahdollisuudet vaihtelevissa ilmasto-olosuhteissa sekä vuodenajan ja vuorokaudenajan vaikutukset tuotantoon ja huipunkäyttöaika. Tarkastelua energiapolitiikan kannalta. | Suomen ilmastostrategia, hiilidioksidipäästöjen vähentäminen. | |
| 7. | Korkealaatuisen piiaurinkokennon valmistaminen: tarvittavat työvaiheet piidioksidista aurinkopaneeliksi. | Aurinkokennotyyppien sukupolvet. |
Ohjeita opiskelijalle osaamisen tasojen saavuttamiseksi
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:
Oppimateriaali
| Tyyppi | Nimi | Tekijä | ISBN | URL | Painos,saatavuus... | Tenttimateriaali | Kieli |
| Kirja | Handbook of photovoltaic science and engineering | A. Lugue and S. Hegedus | Wiley 2002 | Ei | Englanti | ||
| Kirja | Photovoltaics - system design and practice | Heinrich Häberlin | Wiley 2012 | Ei | Englanti | ||
| Kirja | Planning and installing photovoltaic systems | German Solar Energy Society, Routledge 2013 | Ei | Englanti | |||
| Kirja | Solar Cells: Operating Principles, Technology and System Applications | M. A. Green | Ei | Englanti |
Esitietoketju (Vaatii kirjautumisen POPiin)
Vastaavuudet
| Opintojakso | Vastaa opintojaksoa | Selite |
|
|
|
Tarkempia tietoja toteutuskerroittain
| Toteutus | Kuvaus | Opetusmuodot | Toteutustapa |