Diseño óptico y eléctrico de celdas solares basadas en CuInxGa1−xSe2 (CIGS)

Con la actual demanda energética se ha incrementado el uso de combustibles fósiles, los cuales han llevado a niveles elevados de contaminación en el medio ambiente. Es por esto que se ha visto la necesidad de implementar otro tipo de energías no convencionales (energías renovables) que contribuyan a un desarrollo sostenible y ambiental más limpio. La energía fotovoltaica se encuentra entre este tipo de energías renovables que puedan suplir las necesidades energéticas que se requieren a diario. Es por esto que se crearon varias generaciones de celdas solares con el fin de suplir esta demanda energética. En el mercado actual son utilizadas celdas de silicio y son consideradas como una nueva fuente para el consumo energético, sin embargo, existe una brecha entre el posicionamiento de estas celdas en el mercado para encontrar un óptimo entre la relación eficiencia-costo. Por esta razón se han investigado otro tipo de materiales que posiblemente puedan superar esta relación eficiencia-costo de las celdas fabricadas con silicio, como lo serían las celdas en película delgada basadas en CIGS. Con el fin de demostrar la posible implementación de celdas solares basadas en CIGS, se realizó un diseño de este tipo de celdas mediante un modelo óptico y eléctrico unificado que permitiera su rápida evaluación. De allí, fue aplicado a una celda de heterounión CdS/CIGS, debido a que estas celdas son bastante prometedoras para su producción como fuente energética y posible reemplazo a las celdas solares basadas en silicio. Se realizaron simulaciones a partir del modelo unificado y se obtuvieron importantes variables como: eficiencia (η), factor de llenado (F F), corriente en corto circuito (Jsc) y voltaje en circuito abierto (Voc); encontrando un óptimo de eficiencia en este tipo de celdas solares. Finalmente, se concluye con un diseño de celdas solares tándem basadas en CIGS, obteniendo un límite de eficiencia del 33.1 % (Texto tomado de la fuente)

• Autores: Torres Jaramillo, Santiago
• Fecha de publicación: 2018
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/64735
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/64735; http://bdigital.unal.edu.co/65682/
• Palabra clave: 5 Ciencias naturales y matemáticas / Science; 53 Física / Physics; Celdas solares; CIGS; Energías renovables; Diseño del dispositivo; Solar cells; Renewable energy; Device modeling
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial 4.0 Internacional