Diseño y construcción de un sistema de adquisición de datos con ambiente controlado para la caracterización eléctrica de celdas fotovoltaicas

Rodríguez-Ruiz, David José

2011-03-16T16:52:40Z

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Proyecto de Graduación (Licenciatura en Ingeniería Electrónica) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería Electrónica, 2010.

Hoy en día las celdas fotovoltaicas se utilizan en aplicaciones diversas como en satélites, dispositivos portátiles o en redes de suministro eléctrico. Esto se debe a que es una fuente de energía no contaminante que contrasta los recursos fósiles. En la actualidad la principal desventaja de los paneles solares es su costo de producción pues la mayoría se basa en materiales semiconductores como el silicio. Esto ha motivado a que sus fabricantes experimenten con nuevos materiales para disminuir su precio económico. Para desarrollador y mejorar las celdas fotovoltaicas es necesario obtener una caracterización de su comportamiento eléctrico en función de su tensión y corriente eléctrica ante valores estables de temperatura e iluminancia. Actualmente en la universidad de Costa Rica, en el Centro de Electroquímica y Energía Química (CELEQ) se están diseñando celdas en base a componentes orgánicos, con lo cual se pretende abaratar costos. Sin embargo en este centro no cuentan con un equipo para la adecuada caracterización del comportamiento eléctrico. Pues no poseen un sistema que les permita medir con precisión la tensión y corriente eléctrica producida ni tampoco almacenar esos datos para su análisis. Además no tienen un ambiente de medición controlado dentro del cual la temperatura y a intensidad lumínica sobre la celda sean estables. Es por esto que se diseñó un sistema de adquisición de datos con el cual se logran almacenar las variables de temperatura, iluminancia, tensión y corriente eléctrica en una memoria flash externa. Además se construyó una recámara de ambiente controlado dentro de la cual se estabiliza la iluminancia y la temperatura que afectará a la celda. Se diseño un control de iluminancia que permite exponer la celda a diferentes valores de intensidad lumínica para mejorar su rango de caracterización. Como fuente de luz del sistema se utilizo un proyector halógeno cuyo espectro electromagnético visible es similar al de la luz solar. Finalmente se implemento una interfaz de usuario que permite visualizar las variables medidas así como iniciar el proceso de adquisición de datos.

ELEC; Temperatura; Iluminancia; Tensión; Corriente eléctrica; Celda fotovoltaica; Espectro electromagnético; Proyector halógeno; Memoria flash;