Tίτλος του μαθήματος

Φωτοβολταϊκά Συστήματα (Θεωρία και εργαστήριο)

Κωδικός αριθμός μαθήματος

ΕLΕΝ22

Τύπος του μαθήματος

Επιλογής

Επίπεδο του μαθήματος

Μεταπτυχιακό (ΜΔΕ)

Έτος σπουδών

Πρώτο ή Δεύτερο

Εξάμηνο

Δεύτερο

Πιστωτικές μονάδες ECTS

6

Όνομα του διδάσκοντος/των διδασκόντων

Γ. Λευθεριώτης, Επ. Καθηγητής
Π. Γιαννούλης, Καθηγητής

Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος

Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα μπορεί να κατανοεί σε βάθος τις βασικές Φυσικές αρχές της μετατροπής της ηλιακής ακτινοβολίας σε ηλεκτρισμό και να τις εφαρμόζει για την επίλυση προβλημάτων που αφορούν την απόδοση που είναι δυνατόν να έχουν Φωτοβολταϊκά Συστήματα υπό διάφορες και μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες.

Δεξιότητες

O φοιτητής θα έχει περαιτέρω αναπτύξει τις ακόλουθες δεξιότητες

1. Ικανότητα να επιδεικνύει γνώση και κατανόηση των ουσιωδών δεδομένων, εννοιών, αρχών και θεωριών που σχετίζονται με τα Φωτοβολταϊκά Συστήματα.

2. Ικανότητα να εφαρμόζει αυτή τη γνώση στη λύση ποιοτικών και ποσοτικών προβλημάτων και να κάνει μετρήσεις στο εργαστήριο.

Προαπαιτήσεις

Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα. Οι φοιτητές θα πρέπει να έχουν βασικές γνώσεις προπτυχιακών μαθημάτων Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας.

Περιεχόμενα (ύλη) του μαθήματος

Εισαγωγή. Βασικοί νόμοι.
Eπαφή p-n.
P-n junction σε μονοκρύσταλλο πυριτίου με προσμίξεις φωσφόρου και βορίου.
Συντελεστής απορρόφησης της ακτινοβολίας.
Αλλά υλικά CdTe, GaAs, InP.
Ιδανικό Φωτοβολταϊκό. Αντίσταση σε σειρά και παράλληλη. Απόδοση και απώλειες.
Φωτοβολταϊκά κρυσταλλικού, πολυκρυσταλλικού και άμορφου πυριτίου.
Φωτοβολταϊκά ετεροεπαφών.
Φωτοβολταϊκά Λεπτών υμενίων
Μικρομορφικό Πυρίτιο.
Multijunction Solar Cells
Εφαρμογές Φωτοβολταϊκών
Φωτοηλεκτροχημικά Φωτοβολταϊκά.
Μετρήσεις χαρακτηριστικών στο εργαστήριο και σε εγκαταστάσεις.
LCA και οικονομοτεχνικές μελέτες.

Συνιστώμενη βιβλιογραφία προς μελέτη

Nanostructured Materials for Solar Energy Conversion.

Edited by Tetsuo Soga, Elsevier 2006

Handbook of Photovoltaic Science and Engineering. Antonio Luque (Editor), Steven Hegedus (Editor), John Wiley & Sons Ltd, Chichester, England 2003

Physics of solar cells. Jenny Nelson. Imperial College Press, London, 2003.

Fundamentals of solar cells A L Fahrenbruch and R H Bube Academic Press New York, London, 1983.

Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι

Παραδόσεις με χρήση διαφανειών και παρουσιάσεις με powerpoint, φροντιστήρια με υποδειγματική επίλυση προβλημάτων στα Φωτοβολταϊκά, επίλυση προβλημάτων από τους φοιτητές. Εργαστηριακές Ασκήσεις

Μέθοδοι αξιολόγησης/βαθμολόγησης

1) Παράδοση εργασιών επίλυσης προβλημάτων στα Φωτοβολταϊκά από τους φοιτητές (40% του τελικού βαθμού, υπολογίζεται μόνον όταν στην τελική εξέταση ο φοιτητής εξασφαλίσει το βαθμό 5)

2) Γραπτή εξέταση (60% του τελικού βαθμού)

Γλώσσα διδασκαλίας

Ελληνικά. Mπορούν όμως να γίνουν οι παραδόσεις στην αγγλική γλώσσα στην περίπτωση που αλλοδαποί φοιτητές παρακολουθούν το πρόγραμμα.