Popis předmětu - XP13FCD

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
XP13FCD Fotovoltaické systémy
Role:S Rozsah výuky:2P+2L
Katedra:13113 Jazyk výuky:CS
Garanti:Benda V. Zakončení:Z,ZK
Přednášející:Benda V., Holovský J. Kreditů:4
Cvičící:Benda V., Holovský J. Semestr:L

Anotace:

Kurz diskutuje nejdůležitější problémy principu, technologie výroby a finálního využití fotovoltaických systémů pro výrobu elektrické energie.. Tematické okruhy: Solární energie a základní principy konverze. Fotovoltaický jev, fotovoltaické články. Optimalizace struktury článku z hlediska optických a elektrických vlastností jednotlivých vrstev. V-A charakteristiky fotovoltaických článků. Určení maximální teoreticky dosažitelné účinnosti přeměny energie dané struktury. Fotovoltaické moduly. Technologické postupy výroby základních typů fotovoltaických článků a modulů. Charakterizační a diagnostické metody, rozbor typů poruch, vliv na životnost. Fotovoltaické systémy (autonomní, připojené k rozvodné síti). Komponenty fotovoltaických systémů. Simulace výtěžku pro daný typ klimatu a ročního období.Trendy v aplikacích fotovoltaických systémů a ekonomické aspekty.

Cíle studia:

Poskytnout studentům detailní informace o konstrukci a technologie fotovoltaických článků a modulů, dále pak o funkci fotovoltaických systémů, degradačních procesech a ekonomických aspektech

Obsah:

Solární energie a její využití pomocí fotovoltaických systémů. Fotovoltaický jev, fotovoltaické články a jejich charakteristiky, fotovoltaické moduly (konstrukce, technologie, parametry). Fotovoltaické systémy včetně způsobu konservace energie. Aplikace fotovoltaických systémů, optimalizace jejich provozních podmínek. Základní ekonomické a ekologické aspekty, současné trendy.

Osnovy přednášek:

1. Sluneční záření, spektra, terestiální podmínky
2. Fotovoltaický jev
3. Fotovoltaické články a jejich charakteristiky
4. Monokrystalické, polykrystalické a tenkovrstvé solární články
5. Solární články z jiných polovodičových materiálů
6. Konstrukce a výroba solárních článků
7. Konstrukce a výroba modulů
8. Základní typy fotovoltaických systémů
9. Autonomní systémy, ukládání energie
10. Fotovoltaické systémy připojené k rozvodné síti
11. Aplikace fotovoltaických systémů
12. Spolehlivost a diagnostika FV systémů
13. Základní ekonomické a ekologické aspekty

Osnovy cvičení:

1. Úvod do problematiky
2. Metody měření komponent slunečního záření
3. Vyhodnocování parametrů V-A charkteristik fotovoltaických šlánků
4.-5.  Simulace článků a modulů pomocí SPICE
6.-8.  Měření parametrů PV článků a modulů
9. Diagnosika PV modulů - vizuální kontrola a elektroluminiscence
10.-11.  Měření parametrů měničú v ÚCEEB
12. Navrhování fotovoltaického systému
13.-14.  Závěrečný test a zápočet

Literatura:

[1] M. Iqbal, An Introduction to Solar Radiation (Academic, Toronto, 1983)
[2] C.J. Chen, Physics of Solar Energy, J. Wiley & Sons, Hoboken 2011
[3] G.H.Bauer, Photovoltaic Solar Energy Conversion, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2015
[4] A. Luque and Steven Hegedus (editors), Handbook of Photovoltaic Science and Engineering,
2011 John Wiley & Sons
[5] A. Smets, K. Jäger, O. Isablla, R. van Swaaij and M. Zeman, Solar Energy, UIT Cambridge Ltd., Cambridge,2016
[6] T. M. Letcher and V. M. Fthenakis (editors) A Comprehensive Guide to Solar Energy
Systems With Special Focus on Photovoltaic Systems, 2018 Elsevier Inc https://courses.edx.org/c4x/DelftX/ET.3034TU/asset/solar_energy_v1.1.pdf https://www.cheetah-exchange.eu/webinars.asp www.pveducation.org

Požadavky:

Základní znalosti z matematiky a fyziky Základy fyziky a technologie polovodičů

Klíčová slova:

Sluneční energie, ozáření, atmosférická masa, fotovoltaický jev, absorpce fotonů, generace nosičů, rekombinace nosičů, fotovoltaické články, PN přechod, heteropřechod, články z krystalického křemíku, technologie BSF, PERC, IBC , HJT, tenkovrstvé články, fotovoltaické moduly, parametry fotovoltaických modulů, autonomní fotovoltaické systémy, fotovoltaické systémy připojené k síti, akumulace energie, FV střídače, provoz FV systému, údržba FV systému, degradace FV modulů, životnost

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
DOKP Před zařazením do oboru S
DOKK Před zařazením do oboru S


Stránka vytvořena 30.11.2020 17:50:52, semestry: L/2021-2, Z,L/2020-1, L/2019-20, Z/2021-2, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. Ing. Ivan Jelínek, CSc.