Fuente de iluminación solar de espectro sintetizable

Fernández Khatiboun, Darío (2018). Fuente de iluminación solar de espectro sintetizable. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM), Madrid.

Descripción

Título: Fuente de iluminación solar de espectro sintetizable
Autor/es:
  • Fernández Khatiboun, Darío
Director/es:
  • Anton Hernandez, Ignacio
Tipo de Documento: Proyecto Fin de Carrera/Grado
Grado: Grado en Ingeniería Electrónica de Comunicaciones
Fecha: 26 Julio 2018
Materias:
Palabras Clave Informales: Energía fotovoltaica
Escuela: E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM)
Departamento: Ingeniería Telemática y Electrónica
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

En la actualidad, el estilo de vida del ser humano está relacionado directamente con el uso de la tecnología. Vivimos en una época en la que estamos rodeados de tecnología. Tanto en nuestros hogares como fuera de ellos dependemos de ésta para realizar gran parte de nuestras actividades diarias, ya sea para nuestros trabajos como para actividades de ocio. El uso de toda esta tecnología y, por tanto, consumo de energía supone un gran riesgo para la sostenibilidad del planeta debido a las fuentes de energía no renovables. Por ello, el avance y desarrollo de las energías sostenibles como la energía solar permitiría seguir con nuestro estilo de vida sin poner en riesgo el medioambiente. Con el desarrollo de la energía solar fotovoltaica surgen nuevas células fotovoltaicas y, por consiguiente, paneles fotovoltaicos de alto rendimiento. Para poder fabricar estos paneles y medir su rendimiento y características es necesario el uso de simuladores solares. Estos simuladores permiten caracterizar dichos paneles con unos valores de referencia en laboratorios o en las propias líneas de producción de éstos. De igual manera, es necesario diseñar nuevos simuladores mejorando su rendimiento para poder así simular el espectro solar de una manera más eficaz a las existentes actualmente. El objetivo de este proyecto es el diseño y fabricación un prototipo de una fuente de iluminación solar de espectro sintetizable para la caracterización de módulos fotovoltaicos. El sistema es una fuente de iluminación basada diodos LED, excitados con convertidor DC/DC reductor (buck) multicanal, capaz de modificar la corriente que circula a través de los diodos. El circuito debe excitar un conjunto de diodos de diferente longitud de onda, que cubren un amplio rango del espectro solar desde el ultravioleta hasta el infrarrojo. Se ha realizado un diseño modular, cuya unidad es un módulo capaz de conectarse con otros módulos iguales para obtener así una fuente de iluminación de mayores dimensiones, dependiendo del módulo fotovoltaico que se quiera estudiar. A lo largo de este documento se detallan las especificaciones del sistema, así como los pasos llevados a cabo para el diseño y fabricación de éste. Tras ello, se procede a su caracterización para comprobar si cumple con las especificaciones demandadas al inicio del documento. Finalmente se exponen las conclusiones derivadas de la realización de este sistema, así como sus posibles mejoras para futuros proyectos. Abstract: Nowadays, people’s lifestyle is directly related with the use of technology. We live in an era in which people live surrounded by technology. The use of this technology and consequently the energy consumption suppose a great risk for the planet’s sustainability. For this reason, the progress and development of renewable energy sources like the solar energy will allow the society keep its lifestyle without risking the Earth’s environment. The development of the photovoltaic energy is based on a continuous progress of the technology, leading to novel photovoltaic cells and, thereby, new high efficiency photovoltaic modules. To produce and characterize these modules, both in laboratories and on the production line, it is needed the use of solar simulators, which must also progress in parallel to the photovoltaic technology. The improvement of the efficiency of solar cells is based on a better use of the solar spectrum, but it also implies more dependency to spectrum variations. It is particularly important to adapt the light spectrum provided by the solar simulators for high efficiency solar cell. The objective of this project is the design and a prototyping of a solar lighting source with synthesizable spectrum to characterize photovoltaic modules. This lighting source is based on LED didoes excited by a DC/DC buck multi-channel converter that is able to modify the current through a series of LEDs of different wavelengths that cover the whole spectrum. This way, the system can obtain a light spectrum from UV to infrared with variable amplitude. The lighting source must be modular so each module can be interconnected with others to create a larger system, depending on the size of photovoltaic cell or module. Throughout this document details of the system specifications will be provided, as well as the steps carried out for the design and manufacture of the prototype. The results of the characterization test will be shown to demonstrate that system accomplish the system specifications described. Finally, the conclusions are exposed along with some possible improvements for future projects.

Más información

ID de Registro: 53161
Identificador DC: http://oa.upm.es/53161/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:53161
Depositado por: Biblioteca Universitaria Campus Sur
Depositado el: 04 Dic 2018 07:50
Ultima Modificación: 04 Dic 2018 07:50
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