UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE CIENCIAS DEPARTAMENTO ACADEMICO DE CIENCIAS ÁREA ACADÉMICA DE FÍSICA SYLLABUS: ENERGÍA SOLAR I.- INFORMACIÓN GENERAL: 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6 1.7. 1.8. 1.9. 1.10 1.11 FACULTAD ESCUELA PROFESIONAL CÓDIGO PRE – REQUISITO CRÉDITOS EXTENSIÓN HORARIA 1.6.1. TEORÍA 1.6.2. PRÁCTICA CONDICIÓN CICLO SEMESTRE ACADÉMICO DURACIÓN DOCENTE : : : : : CIENCIAS INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES FI FÍSICA III TRES (03) : : : : : : : 02 HORAS SEMANALES 02 HORAS SEMANALES OBLIGATORIO IV 2009 - II 16 SEMANAS LIC. JULIO CESAR TIRAVANTTI CONSTANTINO II.- JUSTIFICACIÓN: El curso de ENERGÍA SOLAR, es de naturaleza teórico - práctico, ofrece al estudiante de electrónica, los fundamentos físicos del aprovechamiento de la radiación solar. Se basa en el estudio y control de las propiedades ópticas y electrónicas de determinados sólidos, líquidos, con el fin de aprovechar la energía proveniente del sol. La energía solar, es de naturaleza limpia, no contaminante y inagotable en un futuro cercano, es una de las formas de abastecimiento de energía con mayor potencial de desarrollo dentro de muy poco tiempo. Los dispositivos semiconductores transductores de la energía solar en energía eléctrica han alcanzado un nivel de perfeccionamiento e importancia económica para la industria electrónica. Y para mantener esta iniciativa de crecimiento es necesaria una amplia compresión del funcionamiento interno de los dispositivos semiconductores transductores por parte de los diseñadores modernos de circuitos electrónicos y sistemas de energía solar. III. OBJETIVOS GENERALES: 1.2.- 3.- 4.- Brindar un conocimiento básico sobre radiación solar, propiedades fundamentales de los sólidos a la radiación solar. Dar al estudiante las herramientas teóricas básicas para la comprensión de los principios de funcionamientos de los principales dispositivos semiconductores transductores de energía solar, en energía eléctrica Presentar y examinar en forma concisa los términos, conceptos ecuaciones y modelos que se emplean habitualmente en la descripción del comportamiento operativo de los dispositivos transductores de estado sólido. Familiarizar al estudiante con la forma de aprovechamiento de la energía solar OBJETIVOS ESPECÍFICOS: El alumno al término del curso estarán en condiciones de: 1.2.3.4.- Explicar las características de la radiación solar sus propiedades aprovechables Utilizar correctamente los datos que proporcionas los equipos que miden la radiación solar Describir el funcionamiento de semiconductores transductores de energía solar en energía eléctrica. Diseñar fuentes de alimentación de corriente continua, utilizando paneles solares. 2 IV. EVALUACIÓN : La evaluación del curso se hará mediante Prácticas Calificadas, Trabajos Encargados. Examen Parcial y Examen Final con los siguientes ponderados: (4) Prácticas Calificadas (2) Trabajos Encargados (1) Examen Parcial (1) Examen Final (PC) (TE) (EP) (EF) 40% 10% 20% 30% La nota promocional se obtendrá de la siguiente manera: NP = 0.4 (PC) + 0.1 (TE) + 0.2 (EP) + 0.3 (EF) El alumno aprobará el curso con una nota promocional (NP) igual o mayor de 10.50 El alumno que no alcanzara dicha nota rendirá un examen sustitutorio, el cual abarcará todo el desarrollo del curso. El alumno para tener derecho al examen sustitutorio deberá obtener un promedio mínimo de (08). La inasistencia del alumno a las sesiones de enseñanza – aprendizaje con el 30% o más será inhabilitado del curso. V.- PROGRAMACIÓN ACADÉMICA : CAPÍTULO I: ENERGÍA RADIANTE 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. Conceptos y definiciones Radiación solar extraterrestre El espectro visible Métodos de medida de la radiación solar Equipos de medida de radiación solar CAPÍTULO II: ANALISIS DE RADIACION SOLAR 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7. 2.8. 2.9. Absorción de la radiación solar en la atmósfera Dispersión de la radiación solar en la atmósfera Radiación solar directa Radiación solar difusa Radiación solar global Radiación solar disponible Calculo de la radiación solar disponible Radiación solar en la superficie terrestre, base de datos, modelos Radiación solar en la superficie inclinadas CAPÍTULO III: 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. Principios fundamentos termodinámicos Por convección Por conducción Por radiación Aplicaciones CAPÍTULO IV: 4.1. 4.2. 4.3. TECNOLOGIA SOLAR Formas de aprovechamiento Energía solar fotovoltaica Centrales solares aplicaciones CAPÍTULO V : 5.1. 5.2. 5.3. 5.4. TRANSFERENCIA DE CALOR TRASMISION DE RADIACION En materiales opacos , trasmisión reflexión En materiales parcialmente transparentes trasmisión reflexión Celda solar características Transporte de portadores por difusión 3 5.5. 5.6. 5.7. 5.8. Funcionamiento de una celda solar Fabricación de una celda solar Aplicaciones de las celdas solares Sensores, Biosensores aplicaciones. VI.- BIBLIOGRAFÍA : 1.2.3.4.5.6.7.8.9.- /LER Albella Martínez “Fundamentos de Electrónica Física y Microelectrónica”, Ed. Addison Wesley (USA), 1996 Baylestad R.- Nashelsky L. “Electrónica Teoría de Circuitos”; Ed. Prentice may Hispanoamericana S.A. México , 1997. Cassignol E.J. “Física y Electrónica de los Semiconductores” Ed. Paraninfo S.A. España, 1970. Eisber, R- RESNICK, R. “Física Cuántica” Ed. Limusa S.A. México, 1999 Jasprit Singh “Dispositivos Semiconductores”, Ed. Mc Graw – Hill, México, 1997 Malvino A.P. “Principios de Electrónica” Ed. Mc Graw – Hill, México , 1984. Millman J.- Halkias “Dispositivos y Circuitos Electrónicos”, Ed. Pirámide S.A. España, 1997. Rosado L. “ Física Electrónica y Microelectrónica”,. Ed. Paraninfo S.A. España , 1987. Savant Roden – Carpinter “Diseño Electrónico Circuitos y Sistemas”, Ed. Addison Wesley Iberoamericana, USA, 1992. Piura, de 2009