Behörighetskrav

120 hp inom teknik/naturvetenskap, inklusive Modern fysik eller Kvantfysik, fortsättningskurs.

Mål

Efter godkänd kurs ska studenten kunna

• redogöra för de tekniska och fysikaliska principerna för solceller och solfångare,
• mäta och utvärdera olika solenergitekniker genom kunskap i bakomliggande fysik,
• dimensionera solvärme- och solcellssystem utgående från behov, med hjälp av lämpliga beräkningar och simuleringsprogram,
• kritiskt jämföra olika solenergisystem,
• kommunicera tekniska och socioekonomiska frågeställningar om solenergi på ett kortfattat och tillgängligt sätt till en målgrupp med grundläggande teknisk kompetens.

Innehåll

Solinstrålning: Solinstrålningens egenskaper. Absorption i atmosfären. Beräkning av solinstrålning på ytor.

Solceller och moduler: Solcellens funktion baserat på halvledarfysik. Olika solcellsteknologier och metoder för tillverkning. Koncept för att öka solcellernas verkningsgrad med hjälp av analys av förluster. Våglängdskänslighet.

Seriekoppling av solceller till moduler. Modulens funktion och egenskaper. Skuggning av celler och moduler.

Solcellssystem: Systemkomponenter och deras funktioner, beräkning och dimensionering av solcellssystem. Analys och datorsimulering av ett system. Koncentrerat solljus och koncentrerad solkraft (CSP): Egenskaper hos optiskt koncentrerande system. Solceller i koncentrerat solljus. Översikt över de olika komponenterna i ett CSP system och deras funktion. Exempel på CSP-system i världen.

Solvärme: Termodynamisk beskrivning av solfångare. Solfångares optiska egenskaper. Tekniker för att tillverka solfångare. Solvärmesystem för olika tillämpningar i Sverige och utomlands. Lagring av solvärme.

Hybridsystem: Kombinationer av solvärme och solcellssystem, översikt av olika tillämpningar. Fjärrvärme med solvärme.

Aktiv solenergi i system: Hur storskalig användning av aktiv solenergi är möjlig i Sverige och i världen; att sälja och köpa värme och elektricitet. Storskaligt införande av solceller; nätaspekter.

Undervisning

Föreläsningar och seminarier i form av räkneövningar och diskussioner. Studiebesök. Laborationer och datorsimuleringar.

Examination

Skriftlig tentamen vid kursens slut, laborationer och datorsimuleringar (8,5 hp). Aktivt deltagande i projekt och seminarier (1,5 hp).

Övriga föreskrifter

Kursen kan inte tillgodoräknas i examen tillsammans med 1TE206, Solenergi - teknik och system eller 1TE678 Solenergitekniker för elgenerering eller 1TE713 Solvärmetekniker.