Cilj kolegija je steći osnovna znanja o komponentama i sustavima za fotonaponsku pretvorbu električne energije. Studenti se upoznaju s karakteristikama Sunčeva zračenja, fizikalnim osnovama rada i osnovnim parametrima sunčane ćelije, materijalima koji se trenutno koriste za izradu sunčanih ćelija. Osim konvencionalnih, studenti se upoznaju i s potencijalnim konceptima i tehnologijama koji se ubrajaju u tzv. treću generaciju sunčanih ćelija. Konačno, studenti će naučiti projektirati jednostavni umreženi fotonaponski sustav i proračunati očekivanu proizvodnju električne energije.
očekivani ishodi učenja
Nakon uspješno savladanog predmeta, studenti će moći:
1. proračunati komponente Sunčevog zračenja na nagnutu plohu,
2. objasniti fizikalni princip rada sunčane ćelije,
3. usporediti postojeće tehnologije za proizvodnju sunčanih ćelija,
4. dizajnirati umreženi fotonaponski sustav,
5. proračunati očekivanu proizvodnju električne energije iz fotonaponskog sustava.
Sunčevo zračenje: osnovni parametri Sunčeve geometrije. Modeli za proračun Sunčeva zračenja na nagnutu plohu. Osnovna struktura i princip rada sunčane ćelije. Karakteristični parametri sunčane ćelije i njihova ovisnost o temperaturi i zračenju. Nadomjesni modeli sunčane ćelije. Sunčane ćelije od kristaliničnog silicija. Tankoslojne sunčane ćelije. Višespojne (tandem) strukture sunčanih ćelija. Fotoelektrokemijske i organske sunčane ćelije. Fotonaponski sustavi. Komponente fotonaponskih sustava: fotonaponski moduli, izmjenjivači, baterije i regulatori punjenja, nosači, kabeli. Projektiranje fotonaponskog sustava.
preporučena literatura
J. Vuletin, P. Kulišić, I. Zulim: Sunčane ćelije, Školska knjiga Zagreb 1994.
C. Honsberg, S. Bowden: Photovoltaics: Devices, Systems and Applications, CDROM, University of New South Wales, 1998.
Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie, Planning and Installing Photovoltaic Systems, 2nd edition, Earthscan, London 2010.
dopunska literatura
M. A. Green: Solar Cells: operating principles, technology, and system applications, Prentice-Hall, 1982;
T. Markvart, L. Castañer: Solar Cells - Materials, Manufacture and Operation, Elsevier, Amsterdam 2006.
A. McEvoy, T. Markvart, L. Castañer: Practical Handbook of Photovoltaics - Fundamentals and Applications, Elsevier, Amsterdam 2003.
A. Luque, S. Hegedus: Handbook of Photovoltaic Science and Engineering, Wiley, Chichester, 2011.
jezik poduke
Hrvatski
način praćenja kvalitete i uspješnosti izvedbe svakog predmeta i/ili modula
Mišljenja studenata o kvaliteti nastave.
Nastavnici koji podučavaju srodne predmete surađuju i zajednički vode brigu o kvaliteti nastave.
Povremeno promatranje i evaluacija nastave od strane predstojnika odsjeka/ šefa katedre, itd.
ispit (način polaganja, ispitni rokovi)
Tijekom semestra bit će dva međuispita (kolokvija) koji se sastoje od teorijskih pitanja i zadataka. Uz to, studenti u grupama po dvoje izrađuju seminarski rad.
Nakon završetka nastave provodi se pisani ispit znanja koji se sastoji od teorijskih pitanja i zadataka. Uvjet za pozitivnu ocjenu je pozitivno ocijenjen seminarski rad, pozitivno ocijenjen rad u laboratoriju te pozitivno ocijenjeni međuispiti/ispit znanja. Konačna ocjena formira se prema formuli:
Ocjena(%)=0,3M1+0,3M2+0,3S+0,1L
gdje su:
M1, M2 - bodovi ostvareni na međuispitima izraženi u postocima,
S - bodovi ostvareni preko seminara izraženi u postocima,
L - bodovi ostvareni radom u laboratoriju.
Konačna se ocjena utvrđuje na sljedeći način:
50%-62% - dovoljan (2)
63%-74% - dobar (3)
75%-87% - vrlo dobar (4)
88% - 100% - izvrstan (5).
Ispitni rokovi (ispitna grupa 23): Prema kalendaru nastave
Nastavne jedinice za Predavanja
Broj sati
1.
Uvod. Sunčevo zračenje: ozračenje i ozračenost. Osnovni parametri solarne geometrije.
Fizikalni princip rada sunčane ćelije. Strujno-naponska karakteristika i osnovni parametri sunčane ćelije. Definicija serijskog i paralelnog otpora sunčane ćelije.
2 sata
4.
Modeli sunčane ćelije. Ovisnost parametera sunčane ćelije o temperaturi i ozračenju.
2 sata
5.
Sunčane ćelije od amorfnog silicija.
2 sata
6.
Sunčane ćelije od kristaliničnog silicija.
2 sata
7.
Hibridne sunčane ćelije. Drugi poluvodički materijali za izradu sunčanih ćelija.
2 sata
8.
Organske sunčane ćelije.
2 sata
9.
Koncepti sunčanih ćelija 3. generacije. Sunčane ćelije temeljene na nanostrukturama.
Projektiranje umreženog i samostojnog fotonaponskog sustava. Utjecaj zasjenjenja i efekt vruće točke.
2 sata
12.
Proračun očekivane proizvodnje električne energije u fotonaponskom sustavu.
2 sata
13.
Testiranje fotonaponskih modula i sustava. Utjecaj fotonaponskih sustava na okoliš. Fotonaponski sustavi u konceptu tzv. pametnog energetskog sustava (smart grid).
2 sata
Nastavne jedinice za Laboratorijske vježbe
Broj sati
1.
Sunčevo zračenje. Mjerenje Sunčeva zračenja.
3 sata
2.
Proračun Sunčeva zračenja iz insolacije.
3 sata
3.
Proračun Sunčeva zračenja na nagnutu plohu.
6 sati
4.
Mjerenje utjecaja zasjenjenja.
3 sata
5.
Projektiranje umreženog fotonaponskog sustava.
6 sati
6.
Proračun očekivane proizvodnje fotonaponskog sustava.
3 sata
7.
Obilazak fotonaponske elektrane FESB.
3 sata
8.
Testiranje fotonaponskog modula i sustava. Fotonaponski sustav u konceptu pametnih energetskih sustava (smart home i smart grid).
3 sata
Niste više prijavljeni
Istekla vam je prethodna prijava te se morate ponovno prijaviti.
Nastao je problem u radu sustava
Informacije o problemu smo pohranili i nastojat ćemo ga riješiti. Ako vas ova greška sprječava da obavite nešto važno, možete nas odmah kontaktirati na helpdesk@fesb.hr.
Vaš preglednik nije podržan
Koristite web preglednik koji nije podržan. Za puno korisničko iskustvo, preuzmite najnoviju inačicu vašeg preglednika.
