Modelado y optimización de conversores fotovoltaicos de algaas/gaas para concentraciones luminosas muy elevadas

• Autores: Vicente Díaz Luque
• Directores de la Tesis: Carlos Algora del Valle (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Politécnica de Madrid ( España ) en 2002
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Antonio Luque López (presid.), Ignacio Rey-Stolle Prado (secret.), Ignacio Esquivias Moscardó (voc.), M. Andreev Vyatscheslav (voc.), Jesus Alonso Reviejo (voc.)
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• Resumen

  • El escenario favorable, en términos de coste, que plantea la concentración de luz y la reciente invención y desarrollo de concentradores ópticos muy compactos y eficientes generan grandes expectativas para la industrialización definitiva de los paneles de concentración basados en células solares de arseniuro de galio (GaAs).

    La presente tesis doctoral se enmarca en este escenario y trata del modelado, optimización y caracterización de células solares de GaAs con capa ventana de arseniuro de galio aluminio (AlGaAs) ideadas especialmente para el funcionamiento bajo concentraciones luminosas muy elevadas.

    En la primera parte de este trabajo (Modelos) se presenta un modelo exahustivo de la célula solar desde el punto de vista intrínseco y extrínseco. Asimismo, esta parte recoge un modelado del funcionamiento de las células solares dentro de los concentradores ópticos atendiendo a los perfiles de iluminación en forma de cono de luz invertido.

    En la segunda parte de este trabajo (Caracterización) se presenta, en primer lugar, una validación del modelo de célula solar descrito en la primera parte mediante el ajuste con medidas experimentales tanto de eficiencia cuántica como de curvas de eficiencia en concentración y medidas de curvas I-V en condiciones de oscuridad. A continuación, se presenta una caracterización del efecto de la luz inclinada sobre la respuesta de la célula solar como paso previo a la corroboración del modelado del funcionamiento en concentradores ópticos. Finalmente, se muestran los resultados del análisis de pérdidas en el perímetro de la célula y su influencia para el funcionamiento en concentración.

    En la tercera parte de este trabajo (Aplicaciones) se presenta la herramienta creada para la optimización y simulación de células de GaAs que ha permitido diseñar células con eficiencias de conversión del 24-26% en un rango de concentraciones de luz de 500 a 1000 soles. Asimismo y con