Caracterización de minipaneles fotovoltaicos con iluminación monocromática

Abstract

En este trabajo se aborda el estudio y caracterización de células y paneles solares. El objetivo es conocer la respuesta de estos elementos fotovoltaicos al ser iluminados con luz monocromática, cuantificando los cambios en cuanto a eficiencia fotovoltaica que se producen al ser iluminados con una longitud de onda determinada. Para llevar a cabo este objetivo se deberán obtener los conocimientos teóricos básicos sobre el funcionamiento, composición y estructura de las células solares, así como los parámetros necesarios para su estudio y caracterización. Para la iluminación de las células solares utilizamos LEDs de alta potencia de diferentes longitudes de onda, seleccionamos los LEDs monocromáticos de color verde, azul y rojo, además del color blanco. La elección de estos componentes no es trivial, hemos escogido aquellos con las características de directividad y potencia lumínica que se adecuan a nuestros requisitos. Al tratarse de elementos de alta potencia nos vemos obligados a realizar el diseño de una placa de control o driver para poder alimentar correctamente dicho dispositivo, además de diseñar la placa que contendrá al propio LED. Se realizarán las medidas del espectro de emisión, y se cuantificará la irradiancia que emiten los LEDs. Se ha observado que la disipación que realizábamos únicamente con la placa de cobre se manifiesta insuficiente ya que se produce una significativa deriva térmica en la respuesta del LED. Finalmente, ajustando la alimentación del LED a un valor en que la temperatura del dispositivo no sea un elemento que influya en los resultados, se han realizado las medidas de la respuesta corriente-tensión de los mini paneles fotovoltaicos sometidos a la luz de los diferentes LEDs. Al tener obleas de diferente grosor podemos comprobar empíricamente como la respuesta de las células solares varía con la longitud de onda.