DEE-53010 Aurinkosähkön perusteet, 5 op
Foundations of Solar Power
Vastuuhenkilö
Seppo Valkealahti
Opetus
Toteutuskerta 1: DEE-53010 2015-01
| Opetusmuoto | P1 | P2 | P3 | P4 | Kesä |
|
|
|
|
|
|
|
Suoritusvaatimukset
Hyväksytysti suoritettu harjoitustyö ja 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 esim. ohutkalvokennot ja korkean hyötysuhteen moniliitosaurinkokennot poikkeavat toimintaperiaatteeltaan perinteisistä puolijohdeaurinkokennoista. Kurssin suoritettuaan opiskelija pystyy ottamaan perustellusti kantaa aurinkosähkön rooliin tulevaisuuden energiantuotannossa. Lisäksi opiskelija osaa yleistietotasolla aurinkokennojen valmistukseen liittyvät asiat ja voimaloiden toiminnan perusteet.
Sisältö
| Sisältö | Ydinsisältö | Täydentävä tietämys | Erityistietämys |
| 1. | Vuorovaikutus sähkömagneettisen säteilyn ja sähkövarausten välillä. Sähkömagneettisen säteilyn synty auringossa ja auringon säteilyintensiteetin mallintaminen mustan kappaleen säteilynä. Ilmakehän vaikutus säteilyintensiteettiin. | Puolijohdefysiikan perusteet. | |
| 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. | Säteilyintensiteetti ja lämpötila sekä muiden ulkoisten parametrien taustalla olevat puolijohdefysiikan luonnontieteelliset ilmiöt.. | |
| 3. | Ohutkalvoaurinkokennot, korkean hyötysuhteen moniliitosaurinkokennot sekä katsaus muihin kehitteillä oleviin aurinkokennomateriaaleihin. | Kytkentä TTY:n aurinkokennotutkimukseen. | |
| 4. | Aurinkosähkön tuotannon mahdollisuudet vaihtelevissa ilmasto-olosuhteissa sekä vuodenajan ja vuorokaudenajan vaikutukset tuotantoon ja huipunkäyttöaika. | Yleiskuva sähköntuotannon energialähteistä. | |
| 5. | Ilmastomuutos ja aurinkosähkön rooli sen ehkäisyssä. | Suomen ilmastostrategia, hiilidioksidipäästöjen vähentäminen sekä kytkentä TTY:n aurinkokennotutkimukseen. |
Ohjeita opiskelijalle osaamisen tasojen saavuttamiseksi
Opintojakson suoritusvaatimuksina ovat kirjallinen tenttit. Hyväksytty tenttisuoritus edellyttää ydinaineksen hallitsemista. Korkeammat arvosanat vaativat yleisempää hahmotusta aurinkosähkön taustalla olevista luonnonilmiöistä ja niiden mallintamisesta sekä aurinkosähköjärjestelmistä ja niiden merkityksestä sähkövoimajärjestelmille.
Arvosteluasteikko:
Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)
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 |