Profesor | Guillermo Santana Rodríguez | ma ju | 14 a 15:30 | P113 |
Ayudante | Jenifer Salazar Hernández |
FISICA DE MATERIALES, DISPOSITIVOS Y SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
Prof: Dr. Carlos Álvarez Macías.
Ayudante. Jenifer Salazar
Temario
·LaEnergía y sus propiedades.
· Recursos Naturales y Fuentes de energía.
· Espectro electromagnético y de radiación solar.
· Energía Solar cómo origen de otros tipos de energía.
· Física y propiedades del espectro de radiación solar.
· Parámetros para sistemas de aprovechamiento de radiación solar.
· Energía y conversión a electricidad.
· Fundamentos de electrónica básica y electricidad.
Materiales Semiconductores
· Química y estructura de la materia.
· Estado sólido y Teoría de bandas energéticas.
· Semiconductores y formación del Gap de energía.
· Propiedades ópticas de semiconductores: Absorción, reflexión y transmisión.
· Propiedades electrónicas de semiconductores: Conductividad y movilidad de portadores de carga.
· Semiconductores intrínsecos y extrínsecos.
· Los principales semiconductores y el papel del silicio.
· Importancia y obtención de silicio: Técnicas de crecimiento y dopado.
· Dispositivos: Tipos de Diodos, LEDs y de Células Solares.
Celdas solares.
· Procesos de Fabricación de Celdas Solares: En bulto y en películas delgadas.
· Técnicas de Caracterización: Curvas corriente-voltaje, gráficas de Corriente obscura y fotocorriente, Fuentes de iluminación y control de temperatura.
· Conductividad obscura, Fotoconductividad y fotosensilbilidad.
· Parámetros importantes de Celdas Solares: Eficiencia cuántica, Respuesta espectral, Corriente de corto Circuito, Voltaje de Circuito abierto, factor de llenado y eficiencia.
· Parámetros de Diseño de Celdas Solares: Pérdidas ópticas, Texturizado y Capas anti reflejante, formas de electrodos y contactos e Importancia Geométrica.
· Estructuras típicas y de alta eficiencia en el mercado. Celdas: PIN, HIT, TANDEM, Celdas orgánicas, etc.
Sistemas fotovoltaicos
· Fabricación de Módulos y Paneles solares: Conexiones de celdas.
· Puntos calientes. Diodos protectores y bypass.
· Aplicación y tipos de; Reguladores, inversores y acumuladores.
· Implementación en sistemas autónomos y acoplados a red.
· Sistemas modulares: Descentralizados y centralizados.
· Medio ambiente y contaminación.
Proyecto Final
Bibliografía.
1. Loulou R. and Waaub J.P., Energy and Environment. Springer Science+Business, USA, 2005.
2. J. M. Albella, Fundamentos de Electrónica, Física y Microelectrónica, Addison-Wesley, Madrid, 2002.
8. J. Singh and K. Shimakawa, Advances in Amorphous; Advances in condensed matter science, Edited by D.D. Sarma, G. Kotliar and Y. Tokura 2003.
OBJETIVOS DEL CURSO
Que al final del curso el alumno sea capaz de:
Manejar los conceptos básicos involucrados en la energía fotovoltaica.
Manejar técnicas de caracterización de materiales y dispositivos fotovoltaicos.
Diseñar, generar y Aplicar un sistema fotovoltaico.
Participación. 20%
Prácticas. 40%
Proyecto Final. 40%