Bienvenidos al curso#
En este curso revisaremos los fundamentos y aplicaciones de tecnologías para el manejo y conversión de la energía solar. La primera parte de este curso estará enfocada hacia los fundamentos de la radiación solar. Analizaremos el fenómeno electromagnético de la radiación y su interacción con la materia para explicar los mecanismos detrás de la respuesta óptica en diversos escenarios. Revisando aspectos como refracción, dispersión (scattering) y transporte radiativo de energía, responderemos preguntas como: ¿Por qué la luz se propaga por el vacío?, ¿Por qué el cielo es azul?, ¿Por qué la leche es blanca?, entre otras interrogantes. Finalizaremos esta primera parte con los fundamentos de la transferencia de calor por radiación, y aspectos principales de la radiación solar. Esta parte del curso permitirá establecer una base sólida en torno a la manipulación de la energía solar, así como el rol de la nanofotónica en el desarrollo de futuras tecnologías.
En la segunda parte revisaremos las principales tecnologías de conversión y manejo de energía solar. Comenzaremos analizando colectores solares aplicados a sistemas de agua caliente en sectores residenciales. Debido a la simpleza en su diseño, el análisis de estos sistemas servirá como plataforma para aplicar y reforzar los conceptos aprendidos en la primera parte. Luego, revisaremos centrales termosolares, enfocándonos en los colectores concentradores y sus diversas configuraciones. También veremos celdas fotovoltaicas, y como mejorar la eficiencia mediante el manejo de la radiación térmica. Posteriormente, estudiaremos el manejo de la radiación solar en edificaciones, donde revisaremos algunos materiales de termorregulación solar y sus aplicaciones. Finalizaremos el curso revisando otras tecnologías de conversión solar aún en desarrollo como desalinización y combustibles solares, discutiendo su potencial y limitaciones.
Introducción
Parte 1 - Fundamentos del transporte de fotones
Parte 2 - Diseño de sistemas solares
Parte 3 - Otras aplicaciones