Correlación de eficiencia cuántica de emisión y absorción para el análisis de celdas solares de silicio a través de imágenes en la banda del infrarrojo cercano.

Abstract

En la actualidad hablar de eficiencia en paneles solares es bastante común, debido a que estos pueden presentar anomalías con facilidad, las cuales hasta el momento se detectan mediante el rendimiento de corriente en respuesta a la luz absorbida. Este método es bastante ineficiente debido a la gran cantidad de paneles solares que tiene una planta solar. Por lo tanto, esta memoria de título propone comprobar un método para analizar el estado de células solares de silicio mediante imágenes por electroluminiscencia. Estas imágenes serán comparadas con representaciones del estado del panel solar, las cuales se realizarán mediante la medición de salidas de voltaje, utilizando luces láser y luz halógena a diferentes potencias, las cuales serán las encargadas de excitar cada celda. De esta forma se comparan las zonas de menor eficiencia con las imágenes por Electroluminiscencia, para verificar que estas últimas reflejan las anomalías. Además, se presentarán patrones similares de emisión y absorción del panel, según la cantidad de corriente aplicada y luz absorbida. Por otro lado, en esta memoria de título se ejecutará el procedimiento mencionado en 2 paneles fotovoltaicos de silicio, uno de tipo comercial y otro construido exclusivamente para este trabajo, el cual no cuenta con recubrimiento de vidrio, con el fin de reducir la reflexión y minimizar el error del método. Finalmente, se podrá concluir que las imágenes en el infrarrojo cercano a través de electroluminiscencia son un buen método para establecer el estado de celdas solares, ya que representan fielmente las zonas con menor eficiencia de absorción mediante intensidades de electroluminiscencia bajas y zonas con alta eficiencia con electroluminiscencia de mayor intensidad.

Nowadays, talking about efficiency in solar panels is quite common, because they can easily present anomalies, which so far are detected by the current yield in response to the absorbed light. This method is quite inefficient due to the large number of solar panels in a solar plant. Therefore, this dissertation proposes to test a method to analyze the state of silicon solar cells by means of electroluminescence imaging. These images will be compared with representations of the state of the solar panel, which will be made by measuring voltage outputs, using laser lights and halogen light at different powers, which will be responsible for exciting each cell. In this way, the areas of lower efficiency will be compared with the electroluminescence images, to verify that the latter reflect the anomalies. In addition, similar patterns of emission and absorption of the panel will be presented, depending on the amount of current applied and light absorbed. On the other hand, in this title memory the mentioned procedure will be executed in 2 silicon photovoltaic panels, one of commercial type and another one built exclusively for this work, which does not have glass coating, in order to reduce the reflection and minimize the error of the method. Finally, it can be concluded that near infrared images through electroluminescence are a good method to establish the state of solar cells, since they faithfully represent the areas with lower absorption efficiency through low electroluminescence intensities and areas with high efficiency with higher intensity electroluminescence.