Sistema de ajuste espectral mediante LED de potencia para la medida de curva I-V de células solares multiunión

Abstract

Este trabajo de fin de grado está orientado al sector de la energía solar, en concreto al estudio e investigación de células solares multiunión. El proyecto de fin de grado se ha desarrollado en el Instituto de Energía Solar. Una célula solar multiunión está compuesta por subcélulas de diferentes materiales semiconductores. Estos materiales son sensibles ante la luz, y generan fotocorriente en función de la irradiancia incidente. Para caracterizar estas células multiunión y obtener su rendimiento en condiciones reales es necesario medirlas bajo un espectro solar real. Para ello se dispone de un simulador solar basado en lámpara de Xenon que provee de un espectro que no es exactamente igual al solar e induce errores al realizar medidas de curva I-V de estas células. Por tanto, es necesario ajustar este espectro para solventar los errores cometidos al realizar la curva I-V de las células. El objetivo del proyecto es la creación e implementación de un sistema que permita ajustar el espectro de luz proveniente de un simulador solar mediante LEDs de potencia para la correcta medida de curvas I-V. Para ello, se ha programado un software que permite la comunicación con los LED de potencia y la carga para medida de curvas I-V, haciendo posible corregir el espectro mediante células de referencia y medir las células al mismo tiempo. El proyecto se encuentra dividido en dos grandes bloques: uno teórico y otro práctico. La parte teórica del proyecto introduce los conceptos de célula solar, célula solar multiunión y medida de curva I-V; expone por qué hay una necesidad de ajuste espectral y el procedimiento a seguir para realizar dicho ajuste. La parte práctica describe los diferentes elementos que componen el sistema, sus principales características, y una aplicación real del sistema con sus resultados y conclusiones. El uso de este proyecto es fundamental para medida de curvas I-V de células solares multiunión que se llevan a cabo en el Instituto de Energía Solar y será utilizado por el equipo de Semiconductores III-V con ese fin.