Parmetros Celdas Solares

GUIA DE TRABAJO: PARAMETROS FUNDAMENTALES DE LAS CELDAS SOLARES.

Independientemente del material constituyente, todos los módulos poseen una serie de parámetros que debes conocer para garantizar un correcto montaje y mantenimiento de la instalación de ESFV: • Tensión en circuito abierto.(Vca) • Intensidad de cortocircuito.(Icc) • Punto de máxima Potencia (PMP). • Potencia máxima. (Wp). • Tensión de pico. (Vp). • Intensidad de pico.(Ip). • Rendimiento.

ACTIVIDAD PRACTICA: MEDICIÓN DE VARIABLES ELECTRICAS

Medición de Variables Eléctricas

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ACTIVIDAD PRÁCTICA

Guía de Trabajo: PARAMETROS FUNDAMENTALES DE LAS CELDAS SOLARES

Actividad práctica: Medición de Variables Eléctricas

Finalidad

1. Analizar los parámetros fundamentales de un modulo fotovoltaico.

Objetivos

1. Verificar si un módulo fotovoltaico funciona correctamente. 2. Medir el valor de la intensidad de cortocircuito del módulo solar. 3. Medir el valor de la tensión de circuito abierto del módulo solar. 4. Verificar condiciones de radiación estándar.

Marco teórico

Parámetros fundamentales de las celdas solares

Para diseñar apropiadamente una celda solar es necesario especificar los parámetros de la estructura de la celda solar, de manera tal que se maximice la eficiencia, teniendo en cuenta una serie de limitantes. A su vez, dichas limitantes estarán dadas por los objetivos específicos de uso que tendrá el dispositivo, lo que se define por el ambiente de trabajo en que se producen. Las celdas solares producidas a nivel industrial tienen como objetivo esencial aumentar la eficiencia reduciendo el costo de las mismas, mientras que aquellas que se producen a nivel de laboratorio, donde la investigación se concentra en los problemas físicos fundamentales, la atención se concentra en fabricar celdas de alta eficiencia, sin importar demasiado su costo. Otro ejemplo importante son las celdas de uso espacial, que se producen teniendo en cuenta su peso, considerado el factor crítico en estos casos.

El límite de eficiencia teórica para la conversión fotovoltaica supera el 90%, pero para llegar a estos valores, se deben hacer muchas consideraciones físicas, difíciles o imposibles de cumplir desde el punto de vista práctico, dadas las presentes tecnologías y niveles de comprensión del dispositivo físico. Para celdas solares de silicio operando bajo un sol de potencia luminosa, una eficiencia más realista estaría en el orden de 26 al 28 %. La eficiencia máxima medida para una celda solar de silicio en estos momentos es de 24.7 %, bajo el espectro solar AM1.5G. Para las celdas solares en base a CdTe, CIS y GaAs, las eficiencias récord alcanzadas son 16 %, 18.2 % y 25.1 %, respectivamente.

La diferencia entre las altas eficiencias teóricas y las eficiencias medidas para celdas solares terrestres se debe principalmente a dos factores. El primero es que las predicciones de máxima eficiencia teórica asumen que la energía de cada fotón es óptimamente usada, lo que significa la no existencia de fotones no absorbidos y que cada fotón se absorbe en un material cuyo ancho de banda prohibida es igual a la energía del fotón. En teoría, es posible obtener este resultado modelando una estructura de infinitos materiales de diferentes anchos de banda prohibida, cada uno absorbiendo solamente los fotones que corresponden con el valor exacto de su ancho de banda prohibida. El segundo factor proviene de asumir una alta razón de concentración luminosa. Considerando que los efectos de la temperatura y la resistencia no son dominantes en una celda solar con concentración luminosa, el incremento de la intensidad de la luz incrementa proporcionalmente

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