Insegnamento
PHOTOVOLTAIC SCIENCE AND TECHNOLOGY - TECNOLOGIE FOTOVOLTAICHE
INP5071677, A.A. 2016/17

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
INGEGNERIA DELL'ENERGIA ELETTRICA
IN1979, ordinamento 2014/15, A.A. 2016/17
1146124
Crediti formativi 6.0
Denominazione inglese PHOTOVOLTAIC SCIENCE AND TECHNOLOGY
Sito della struttura didattica http://ienie.dii.unipd.it
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII)
Sito E-Learning https://elearning.unipd.it/dii/course/view.php?idnumber=2016-IN1979-000ZZ-2016-INP5071677-N0
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione INGLESE
Sede PADOVA

Docenti
Responsabile ELISABETTA SIENI ING-IND/31

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria elettrica ING-IND/31 6.0

Modalità di erogazione
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Organizzazione della didattica
Tipo ore Crediti Ore di
Corso
Ore Studio
Individuale
Turni
LEZIONE 6.0 48 102.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 26/09/2016
Fine attività didattiche 20/01/2017

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
2 A.A. 2016/17 01/10/2016 30/11/2017 SIENI ELISABETTA (Presidente)
FORZAN MICHELE (Membro Effettivo)
BIGNUCOLO FABIO (Supplente)
DUGHIERO FABRIZIO (Supplente)
1 A.A. 2015/16 01/10/2015 30/11/2016 SIENI ELISABETTA (Presidente)
DUGHIERO FABRIZIO (Membro Effettivo)
FORZAN MICHELE (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Elettrotecnica
Impianti Elettrici
Elettronica
Conoscenze e abilita' da acquisire: Conoscere i principali tipi di celle e moduli fotovoltaici
Conoscere in modo approfondito la filiera di produzione delle celle e moduli di silicio cristallino: dal polysilicon alla cella.
Conoscere i processi di produzione dei moduli a film sottile: a:Si, CdTe, CIS e CIGS.
Saper dimensionare un impianto fotovoltaico.
Conoscere la legislazione italiana degli incentivi al fotovoltaico.
Modalita' di esame: Progetto di gruppo con presentazione finale. Test a scelta multipla, domande aperte e semplici esercizi. Discussione orale della prova scritta e del progetto
Criteri di valutazione: La valutazione sarà basata sulla conoscenza approfondita degli argomenti teorici e sulla completezza delle risposte alle domande e relativa prova orale, compreso il progetto di gruppo.
Contenuti: Introduzione al corso
La tecnologia fotovoltaica nel panorama energetico nazionale e internazionale
Il fotovoltaico di I, II e III generazione: affidabilità, costi, prospettive future
La fisica della cella solare: Proprietà fondamentali dei semiconduttori, l’effetto fotoelettrico, la giunzione PN, meccanismi di ricombinazione delle coppie lacuen-elettroni, fondamenti teorici del funzionamento di una cella solare.
Parametri fondamentali di una cella solare: caratteristica I-V, filling factor, rendimento, risposta spettrale etc.
La catena di produzione delle celle al silicio
Il mercato attuale del silicio per applicazioni fotovoltaiche
Proprietà fondamentali del silicio
La produzione del Polysilicon: processo Siemens, processo Union Carbide, processo Elkem
La produzione di silicio UMG: costi, caratteristiche del materiale, prospettive per il futuro.
I processi di crescita: CZ per il monocristallino e DSS per il multicristallino. Il processo FZ.
Processi di crescita innovativi: mono-like casting
Tecniche di wafering: squaring e wafering con seghe a filo e prospettive delle seghe a filo diamantato
Il processo di produzione di celle e moduli su substrato di silicio cristallino.
La tecnologia del film sottile: silicio amorfo, CdTe, CIS e CIGS, silicio nanocristallino
Processi di produzione dei moduli a film sottile con particolare riferimento alle tecnologie più diffuse: Silicio amorfo e CdTe.
Le celle di tipo III-V ad alto rendimento.
Sistemi fotovoltaici a concentrazione (cenni)
L’uso delle celle multigiunzione nel solare a concentrazione.
Misura e caratterizzazione delle celle e dei moduli.
Sistemi fotovoltaici: esempi di dimensionamento di sistemi fotovoltaici grid-connected e in isola.
Cenni al sistema FIT per l’incentivazione dei sistemi fotovoltaici.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: L'insegnamento viene svolto in modo tradizionale, con l'ausilio di slide powerpoint e filmati che saranno rese disponibili agli studenti.
Il corso prevede lo svolgimento di alcune lezione in laboratorio (su turni).
Si utilizza la piattaforma moodle.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Il materiale di studio è prevalentemente costituito dalle slide usate per le lezioni e dagli appunti forniti dal docente.
Testi di riferimento:
  • Antonio Luque, Steven Hegedus, Handbook of photvoltaic science and engineering - Second Edition.. --: John Wiley and Sons, 2011. Cerca nel catalogo
  • Fabrizio Dughiero, slide delle lezioni., --. Padova: Appunti preparati dal docente e resi disponibili, 2012.
  • A. J. McEvoy, T. Markvart, e L. Castañer, A, Practical handbook of photovoltaics: fundamentals and applications. --: --, 2012. available in library Cerca nel catalogo
  • AAVV, Appunti del docente. --: --, 2015.