El impacto de los espectros solares en el rendimiento de los módulos fotovoltaicos

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Los científicos de Polonia han medido el efecto de los espectros de radiación solar en condiciones climáticas variables sobre el rendimiento de diferentes tipos de tecnologías de módulos fotovoltaicos.

Fuente: pv-magazine.com

Análisis del impacto del espectro solar

Los científicos de la Universidad de Opole y la Universidad de Ciencia y Tecnología AGH en Polonia han analizado el impacto del componente difuso de la radiación solar global en la eficiencia de los paneles fotovoltaicos durante los días de verano brillantes, soleados y nublados y han descubierto que estos cambios puede afectar su rendimiento en función de los materiales semiconductores utilizados en los módulos.

En el estudio Modelización y análisis de la influencia del espectro solar en la eficiencia de los módulos fotovoltaicos , publicado en Energy Reports , los investigadores propusieron un método para obtener las características de los espectros de radiación solar en condiciones climáticas variables sin necesidad de dispositivos de medición costosos y sofisticados. . Este modelo, en su opinión, puede representar una solución de bajo costo para estimar cómo los cambios en la distribución del espectro de radiación solar pueden tener un impacto en las propiedades de varios módulos fotovoltaicos.

Su análisis se realizó a través del SolarSpectrum, que es un simulador de espectro que se utiliza para medir la influencia de los cambios en la distribución espectral de la radiación solar. La simulación tomó en consideración las coordenadas geográficas de la ubicación del estudio, las condiciones atmosféricas locales, el tiempo solar, la estación del año, el azimut y la exposición de la pendiente del módulo fotovoltaico.

Estos datos se compararon luego con los resultantes de la simulación realizada con otros simuladores como los modelos Smarts2, Spectal2, Modrtran y Brite. “Los resultados de medición obtenidos son valores medios, con intervalos de medición variables, para proporcionar el espectro de radiación solar que cubre todos los elementos cruciales para el análisis de la conversión fotovoltaica presente en los módulos fotovoltaicos, como la ubicación y el tamaño de los agujeros de absorción en el espectro. característica ”, especificaron los académicos, agregando que el error de simulación espectral estaba dentro del 5%.

Los análisis mostraron que los módulos fotovoltaicos que se basan en tecnologías de células de seleniuro de indio de cobre y silicio cristalino (CIS) pueden ser más adecuados para hacer frente al impacto de los espectros solares en proyectos con sistemas de seguimiento, para los que la conversión de la radiación directa es de crucial importancia, según al grupo polaco.

 

La mejor opción

Los módulos de película fina mono y multifuncional basados ​​en silicio amorfo, y eventualmente productos CIS, están indicados como la mejor opción para proyectos estacionarios sin sistemas de seguimiento o proyectos BIPV en fachadas, donde la conversión de radiación difusa juega un papel particular. “El análisis teórico de las estructuras de a-Si, tanto de unión simple como múltiple, muestra un mejor desempeño de estos dispositivos en condiciones de baja irradiancia, durante días caracterizados por una distribución espectral común para días nublados con gran contenido de vapor de agua en el aire”, los autores de los periódicos declararon. “Estos tipos de dispositivos deberían mostrar una eficiencia sin cambios tanto al mediodía como durante la mañana y al final de la tarde”.

Las fluctuaciones reportadas en la eficiencia del módulo son el resultado del cambio de la corriente de radiación solar que cae en el plano de exposición, anotaron los investigadores. La elección del material semiconductor óptimo para la operación en un sistema fotovoltaico debería depender de su capacidad para trabajar en condiciones de irradiancia caracterizadas por diversos contenidos de radiación difusa, agregaron.