Ders AdıKodu Yerel KrediAKTS Ders (saat/hafta)Uygulama (saat/hafta)Laboratuar (saat/hafta)
Güneş PilleriFIZ363035300
ÖnkoşullarYok
YarıyılGüz, Bahar
Dersin Diliİngilizce, Türkçe
Dersin SeviyesiLisans
Dersin TürüSeçmeli @ Fizik Lisans Programı (%30 İngilizce)
Ders KategorisiTemel Meslek Dersleri
Dersin Veriliş ŞekliYüz yüze
Dersi Sunan Akademik BirimFizik Bölümü
Dersin KoordinatörüOrhan Özdemir
Dersi Veren(ler)Orhan Özdemir
Asistan(lar)ı
Dersin AmacıBu ders, öğrencilere güneş pilleri ve fotovoltaik teknolojinin temel konularını anlatmayı hedeflemektedir. Enerji kaynaklarına genel bir bakış ardından güneş enerjisinin çevresel etkileri, sera etkisi ve iklim değişikliği üzerindeki etkileri incelenecek, güneş ışınlarının yapısı ve spektrum ele alınacaktır. Işık ve madde arasındaki etkileşim ile ışığın etkili bir şekilde yönetilmesi konularına odaklanılacaktır. Yarıiletkenlerde bant aralığı oluşumu ve fotovoltaik sistemlerde kullanılan çeşitli yarıiletken türlerini üzerine durulacaktır. Yarıiletkenlerde ışığın soğurulması, yük çiftlerinin oluşturulması ve rekombinasyonu konularını, pn eklemler ve yarı iletkenlerde iletim mekanizmaları incelenecektir. Güneş pillerinin temel çalışma prensipleri, koleksiyon olasılığı ve kuantum verimliliği detaylı bir şekilde ele alınacak ve güneş pili parametreleri ile bu parametreleri etkileyen faktörler analiz edilecektir. Ders aynı zamanda güneş pillerinin karakterizasyon tekniklerini kapsayacak ve öğrencilere laboratuvar ziyaretleri aracılığıyla pratik deneyim kazandıracaktır. Tarihsel gelişmeler ve güneş pillerinin sınıflandırılması, fotovoltaik teknolojinin gelişimine dair geniş bir perspektif sunacaktır. Bu ders, öğrencilere güneş pilleri ve fotovoltaik sistemlerdeki güncel zorlukları anlamaları için sağlam bir temel oluşturmayı amaçlamaktadır.
Dersin İçeriğiDersin içeriği haftalık konu çizelgesinde ayrıntılı olarak sunulmuştur.
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
  • Peter Würfel, Uli Würfel "Physics of Solar Cells: From Basic Principles to Advanced Concepts" (3. Baskı)
  • M.A. Green "Solar Cells: Operating Principles, Technology, and System Applications" Prentice Hall, 1981. ISBN: 9780138222703.
  • A. McEvoy, T. Markvart ve Luis Castañer, "Solar Cells: Materials, Manufacture and Operation" (2. Baskı) Academic Press, 2012. ISBN: 9780123869647.
  • MIT (Massachusetts Institute of Technology) tarafından sunulan "2.627 Undergraduate Fundamentals Of Photovoltaics" dersi. (Profesör Tonio Buonassisi) Ders içeriği için şu bağlantılara bakabilirsiniz: https://ocw.mit.edu/courses/2-627-fundamentals-of-photovoltaics-fall-2013/video_galleries/lecture-videos-slides/
  • https://www.pveducation.org/
Opsiyonel Program BileşenleriYok

Ders Öğrenim Çıktıları

  1. Öğrenciler, güneş enerjisi ve fotovoltaik teknolojisi alanındaki güncel bilgilere hakim olacak şekilde donanıma sahip olacaktır.
  2. Öğrenciler kuramsal bilgileri güneş enerjisi ve fotovoltaik teknoloji bağlamında uygulama yeteneğine sahip olacaklardır.
  3. Öğrencilere edindikleri teorik bilgileri güneş pilleri sistemlerinin tasarımı ve analizi gibi uygulamalı alanlarda kullanma becerisi kazandıracaktır.
  4. Öğrenciler, deneysel verileri bilimsel yöntemlere uygun biçimde değerlendirme yeteneğini geliştirecek ve bu verileri güneş hücrelerinin performansı üzerinde etkili bir şekilde kullanabileceklerdir.
  5. Güneş pilleri ve fotovoltaik teknoloji kavramlarını bilimsel yöntemlerle inceleme becerisi kazanan öğrenciler, elde ettikleri verileri yorumlama, değerlendirme ve analiz etme yeteneklerini geliştireceklerdir.
  6. Öğrencilere güneş enerjisi ve fotovoltaik teknoloji konularında güçlü bir temel ve pratik beceriler kazandırılacaktır.

Ders Öğrenim Çıktısı & Program Çıktısı Matrisi

DÖÇ-1DÖÇ-2DÖÇ-3DÖÇ-4DÖÇ-5DÖÇ-6

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

HaftaKonularÖn Hazırlık
1Enerji Kaynakları, Güneş Enerjisi ve Sera Etkisi
2Güneş Işığı ve Solar Spektrum
3Işık ve Maddenin Etkileşimi, Işık Yönetimi
4Yasak Bant Oluşumu ve Yarıiletken Türleri
5Yarıiletkenlerde Soğurma, Jenerasyon ve Rekombinasyon
6pn Eklemler
7Yarıiletkenlerde İletim Mekanizmaları
8Ara Sınav 1
9Güneş Pilleri: Toplanma Olasılığı ve Kuantum Verimliliği
10Güneş Pili Parametreleri
11Güneş Pili Parametrelerine Etkiler
12Güneş Pillerinin Karakterizasyonu
13Laboratuvar Ziyareti – Ödev için Güneş Pil J-V Ölçümü
14Güneş Pillerinin Tarihsel Gelişimi ve Sınıflandırılması
15Uygulama veya Konu Tekrarı
16Final

Değerlendirme Sistemi

EtkinliklerSayıKatkı Payı
Devam/Katılım
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Derse Özgü Staj
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Ödev220
Sunum/Jüri
Projeler
Seminer/Workshop
Ara Sınavlar140
Final140
Dönem İçi Çalışmaların Başarı Notuna Katkısı
Final Sınavının Başarı Notuna Katkısı
TOPLAM100

AKTS İşyükü Tablosu

EtkinliklerSayıSüresi (Saat)Toplam İşyükü
Ders Saati143
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışması153
Derse Özgü Staj
Ödev215
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Projeler
Sunum / Seminer
Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)115
Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)115
Toplam İşyükü :
Toplam İşyükü / 30(s) :
AKTS Kredisi :
Diğer NotlarYok