Behörighetskrav

120 hp inom teknik/naturvetenskap, inklusive Modern fysik, Kvantfysik, fortsättningskurs eller Kvantfysik F. Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.)

Mål

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

• redogöra för de tekniska och fysikaliska principerna för solceller och solfångare, och beräkna prestanda under olika förhållanden,
• förklara olika solenergitekniker och motivera deras struktur och uppbyggnad utifrån fysikaliska principer,
• mäta och utvärdera olika solenergitekniker genom kunskap i bakomliggande fysik,
• planera och dimensionera solvärme- och solcellssystem utgående från behov och geografisk position, med hjälp av lämpliga beräkningar och simuleringsprogram,
• kritiskt jämföra olika solenergisystem och värdera de faktorerna som har inverkan på den ekonomiska prestandan på olika solenergisystem i Sverige och andra länder, samt beskriva trender i industrin och marknaden,
• på engelska kommunicera tekniska, miljömässiga 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 plana 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. Från solceller till moduler. Modulens uppbyggnad och egenskaper. Utveckling inom design och industri. Skuggning av celler och moduler.

Solcellssystem: Systemkomponenter och deras funktioner, beräkning och dimensionering av solcellssystem. Analys och datorsimulering av ett system. Koncentrerat solljus: Egenskaper hos optiskt koncentrerande system för solel (CSP och CPV) och solvärme. Komponenter och exemplar på koncentrerande system för solel.

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.

Ekonomiska aspekter: Att sälja eller använda solel och värme; faktorer som påverkar lönsamhet i olika situationer (off-grid, prosument, elproducent). Beräkningar på lönsamhet. Storskalig användning av solenergi i Sverige och i resten av världen. Nätaspekter, miljöaspekter, socioekonomiska aspekter.

Undervisning

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

Examination

Skriftlig tentamen för solceller och solel (2,5 hp). Skriftlig tentamen för solvärme (2,5 hp).Laborationer och datorsimuleringar (3,5 hp). Muntlig redovisning av projekt på engelska och seminarier (1,5 hp).

Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en enskild student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t.ex. vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare för studenter med funktionsnedsättning.

Övriga föreskrifter

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