Exam text content

 

 

md

m: jeni kautta saadaksesi opintosuorituksen. / h vp rom AN O SN UR
AWC
Seppo Valkealahti
DEE-53010 Aurinkosähkön perusteet
Tentti, 17.12.2015

1. a) Kuinka paljon maapallon ilman keskimääräisen pintalämpötilan ja meriveden pinnan
korkeuden ennustetaan kohoavan seuraavan 200 vuoden kuluessa, jos primaarienergian
kulutus jatkaa nykyistä kasvuaan, kunnes fossiiliset energialähteet loppuvat? Entä jos
kasvihuonekaasupäästöt ilmakehään lopetetaan välittömästi?

b) Millainen on aurinkokennomoduulien historiallinen oppimiskäyrä ja oppimisnopeus
(learning rate) ja mitä se tarkoittaa?

2. a) Millaisia sähköenergian tuotantoon soveltuvia aurinkokennoja on kaupallisesti saatavilla
ja mitkä ovat niiden nykyiset hyötysuhteet ja markkinaosuudet?
b) Miten aurinkokennovoimaloiden investointikustannukset ovat muuttuneet viimeisten
parinkymmenen vuoden kuluessa, ja mitkä ovat suurimmat syyt muutoksiin?

3. Kuvassa on kahden eri materiaalista
valmistetun — aurinkokennon — valon
absorptiokerroin — fotonin — energian
funktiona. Mitkä ilmiöt--aiheuttavat
absorptiokerrointoimien muutokset
fotonin energian kasvaessa, ja miksi
kyseisten aurinkokennojen absorptio-
kertoimet käyttäytyvät eri lailla fotonin
energian funktiona?

Absorption coefiicient
(1km]

 

10 15 20 25 30 3.5 30
Energy
[eV]

4. a) Miten kiteisen piiaurinkokennon elektronivyöt, sisäinen jännite (build in voltage) sekä
avoimen piirin jännite muuttuvat kennon lämpötilan kasvaessa?
b) Miksi a) -kohdan suureiden arvot muuttuvat kennon lämpötilan muuttuessa?
c) Määrittele suure täytekerroin (fill factor).
d) Mitä tarkoittaa merkintä AM1.5g?

5. Miten varaustiheys, sähkökenttä sekä aurinkokennon valenssi- ja johtavuusvyön energiat
käyttäytyvät mentäessä kennon etupinnalta takapinnalle (n-puolelta p-puolelle)?