Construcción de un sistema para caracterizar la eficiencia de la etapa Light Soaking en el proceso de fabricación de celdas solares

Abstract

El ahorro energético se presenta actualmente como una de las líneas de investigación más importantes, considerando el incremento poblacional y su inherente demanda energética a nivel mundial. Además, representa un desafío prioritario el desarrollo de fuentes alternativas de energía no contaminantes eficaces que favorecen el ahorro energético. Una de éstas es la energía solar, cuya explotación depende en gran medida de la eficiencia de conversión fotovoltaica en las celdas solares. En este sentido, el objetivo de esta tesis es construir un sistema en el que se controle la temperatura y la intensidad luminosa durante la etapa de Light Soaking de forma automática, de tal modo que se pueda monitorear el voltaje y la corriente en la celda solar durante dicha etapa, y así proveer una herramienta para encontrar los rangos de valores en los que la temperatura y la intensidad luminosa resulten en una mayor eficiencia de transformación fotovoltaica en las celdas solares CdS/CdTe. Para alcanzar dicho objetivo se presenta el diseño y la construcción del hardware de dicho sistema. Además de que el sistema permite al usuario programar en una interfaz gráfica valores fijos de la temperatura y de la intensidad luminosa, también es capaz de controlar los valores de ambas variables de acuerdo con curvas arbitrarias en función del tiempo. Esta versatilidad permite determinar los parámetros que describen ambas funciones (temperatura e intensidad luminosa) de tal forma que resulte en una mayor eficiencia de conversión fotovoltaica medida en términos de la corriente y el voltaje que puede producir una celda solar de CdS/CdTe durante el proceso de Light Soaking, lo que a su vez resulta en una mayor eficiencia de conversión fotovoltaica de dichas celdas instaladas en el campo. El objetivo planteado se cumplió satisfactoriamente en virtud de su flexibilidad en la aplicación de la temperatura y la intensidad luminosa durante la etapa de Light Soaking.