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La transición ecológica y la lucha contra los efectos del cambio climático han contribuido positivamente a la mejora de las características en células fotovoltaicas. El aumento de la eficiencia y resistencia a las condiciones espaciales fue promoviendo a su vez que el mercado de este sector fuera evolucionando gracias a su creciente utilización. Hasta hace relativamente poco, la inmensa mayoría de células fotovoltaicas que se empleaban en misiones espaciales estaban construidas sobre un sustrato de silicio. El silicio es un material barato y asequible, sin embargo, tiene grandes limitaciones físicas en el espacio. Surge así, la necesidad de construir nuevas células espaciales sobre un nuevo sustrato que sea capaz de soportar las condiciones adversas y exigentes del espacio. A estas nuevas células las llamaremos células multiunión o epitaxiales. A lo largo del proceso de construcción de una célula solar, la metalización de la cara frontal de la oblea tiene un gran peso en la eficiencia final de la misma. Es por eso que en este trabajo diseñaremos una malla metálica frontal óptima, fabricaremos la malla metálica sobre obleas de silicio y arseniuro de galio y finalmente caracterizaremos el efecto de la metalización estudiando la influencia de las resistencias de contacto y de línea. La caracterización de las resistencias se realizará mediante TLM y un método desarrollado por el grupo.

La imperiosa necesidad que surge en el mundo actual sobre efectuar el proceso de transición energética ha provocado que, tan solo en España, se instalaran en el año 2022, 19.785 MW de energía solar fotovoltaica (FV). Sin embargo, la instalación y uso de energías renovables, provoca a su vez un incremento en la cantidad de residuo FV generado, el cual, para que sea incluido en el ciclo de la economía circular, debe ser tratado y estudiado para su revalorización y reutilización. El proyecto FOTOVOL3R, llevado a cabo por el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), estudia precisamente esta vía de tratamiento del residuo. En este proyecto se estudia la posible reparación de fallos en los módulos FV. En estudios llevados a cabo en el proyecto FOTOVOL3R se pudo observar que un fallo común en los módulos FV es una rotura de las conexiones que unen las distintas células que lo forman. Por tanto, una parte de la investigación se centra en el estudio de posibles formas de reparación de este fallo concreto. A esto se añade la complejidad de encontrar una forma de acceder a los contactos de las células sin causar cambio alguno en el funcionamiento de estas (no dañar el material). Actualmente se accede a los contactos penetrando por la parte posterior de la célula mediante un método mecánico. Sin embargo, se observa que dicho procedimiento es notablemente intrusivo, por lo que se busca un método menos agresivo. Con ello, surge la idea de acceder a los contactos de las células por medio de tecnología láser. Así, el CIEMAT y el Centro Láser UPM se ponen a trabajar conjuntamente, surgiendo la posibilidad de elaborar este TFG junto a ellos. En este trabajo, además de estudiar el acceso a los contactos de las células FV, también se proporcionará información general acerca de la energía solar y sus módulos. Por tanto, los objetivos principales definidos fueron: - Obtener una formación previa en la teoría de la energía solar FV y los fundamentos

Context: The production of clean energy has been one of the main global pursuits in recent years. The bands of radiation, sent through sunlight, which can be captured by photovoltaic cells, which transform light into electrical energy, make the sun the most promising source for the electrical needs of human beings. The climate has considerable importance in capturing solar energy, as the efficiency of a cell system is directly related to local climate conditions. The objective of this short communication is to establish a relationship between the generation of electricity by means of photovoltaic cells and the meteorological, pollution, radiation and temperature elements of photovoltaic cells, in order to define the best conditions for increasing the efficiency of the cells, as well as provide a reduction in the emission of greenhouse gases. Methods: The methodology provides the measurement of electricity generation, the compilation of meteorological elements, CO2, UVA, UVB and plate temperature, the relationship between electricity generation and other parameters and the creation of scenarios for emission analysis of greenhouse gases. The expected results are the establishment of a relationship between the generation of electricity through photovoltaic cells and the parameters, as well as enabling the reduction of greenhouse gas emissions by expanding the use of this source and reducing energy generation. by hydroelectric and thermoelectric plants., Contexto: La producción de energía limpia ha sido una de las principales apuestas mundiales en los últimos años. Las bandas de radiación, enviadas a través de la luz solar, que pueden ser captadas por células fotovoltaicas, que transforman la luz en energía eléctrica, hacen del sol la fuente más prometedora para las necesidades eléctricas del ser humano. El clima tiene una importancia considerable en la captación de energía solar, ya que la eficiencia de un sistema de celdas está directamente relacionada con las condiciones climáticas locales. El objetivo de esta breve comunicación es establecer una relación entre la generación de electricidad a través de celdas fotovoltaicas y los elementos meteorológicos, de contaminación, radiación y temperatura de las celdas fotovoltaicas, con el fin de definir las mejores condiciones para incrementar la eficiencia de las celdas, así como como proporcionar una reducción en la emisión de gases de efecto invernadero. Métodos: La metodología proporciona la medición de la generación eléctrica, la recopilación de elementos meteorológicos, CO2, UVA, UVB y temperatura de placa, la relación entre la generación eléctrica y otros parámetros y la creación de escenarios para el análisis de emisiones de gases de efecto invernadero. Los resultados esperados son el establecimiento de una relación entre la generación de energía eléctrica a través de celdas fotovoltaicas y los parámetros, así como posibilitar la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero al ampliar el uso de esta fuente y reducir la generación de energía por centrales hidroeléctricas y termoeléctricas., Contexto: A produção de energia limpa tem sido uma das principais buscas globais nos últimos anos. As faixas de radiação, enviadas através da luz solar, que podem ser captadas por células fotovoltaicas, que transformam a luz em energia elétrica, tornam o sol na fonte mais promissora para as necessidades elétricas dos seres humanos. O clima tem uma considerável importância na captação de energia solar, pois a eficiência de um sistema de células é relacionado diretamente com as condições climáticas locais. O objetivo desta comunicação curta é estabelecer uma relação entre geração de energia elétrica por meio de células fotovoltaicas e os elementos meteorológicos, de poluição, radiação e temperatura das células fotovoltaicas, a fim de definir as melhores condições para ampliação da eficiência das células, bem como proporcionar a redução da emissão de gases de efeito estufa. Métodos: A metodologia proporciona a mensuração da geração de energia elétrica, a compilação dos elementos meteorológicos, CO2, UVA, UVB e temperatura de placa, a relação entre a geração de energia elétrica e os demais parâmetros e a criação de cenários para análise da emissão de gases de efeito estufa. Os resultados esperados são o estabelecimento de uma relação entre a geração de energia elétrica por meio de células fotovoltaicas e os parâmetros, bem como possibilitar a redução da emissão de gases de efeito estufa por meio da ampliação do uso dessa fonte e redução da geração de energia por hidrelétricas e termelétricas.

El presente Trabajo Fin de Máster tiene por objeto implementar un sistema de electroluminiscencia de bajo coste en células solares fotovoltaicas, así como comparar los resultados obtenidos con otros sistemas. La tecnología solar fotovoltaica ha sufrido un gran incremento en los últimos años, provocando que el desarrollo de técnicas de detección de defectos, como la electroluminiscencia, sea necesario. Para la creación del sistema de bajo coste se ha empleado una cámara comercial de silicio, a la cual se le ha extraído el filtro infrarrojo con el fin de que el sensor de la cámara sea capaz de apreciar la emisión del espectro que genera la electroluminiscencia. A la cámara modificada se le han realizado un conjunto de pruebas adicionales, como la incorporación de distintos dispositivos, la variación de la corriente inyectada a las células o la modificación del tiempo de exposición para comprobar su efecto en los resultados. Aunque estas imágenes han sido de mayor calidad debido a su gran sensibilidad, se ha comprobado que a través de la cámara modificada se pueden realizar diagnósticos fiables a nivel de célula. De las pruebas realizadas se ha concluido que estas sí que afectan a los resultados obtenidos. Al incluir dispositivos adicionales las imágenes han variado bastante, destacando la aplicación del filtro pasabanda, cuya aplicación presenta tanto ventajas como desventajas. También se ha comprobado que el incremento del tiempo de exposición y de corriente provocan una mejora en la técnica de electroluminiscencia, aunque esto deja de cumplirse cuando los valores son muy altos., Máster en Ingeniería de la Bioenergía y Sostenibilidad Energética

Un objetivo continuo de la investigación y desarrollo en la energía solar fotovoltaica es la reducción de los precios, donde las técnicas de inspección juegan un papel fundamental. Entre las técnicas de inspección más usadas destaca la inspección visual, medidas corriente voltaje, termografía infrarroja y electroluminiscencia. Esta última se basa en la captura de la radiación electromagnética del silicio (emisión de luminiscencia) cuando se inyecta corriente a un panel o célula fotovoltaica. Las imágenes de electroluminiscencia resultan de gran interés, ya que aportan información sobre el estado de la célula fotovoltaica de alto valor añadido en comparación con otras técnicas de inspección. Sin embargo, existen una serie de inconvenientes que dificultan su expansión en el sector fotovoltaico, especialmente en la toma de imágenes de módulos en campo. Estas desventajas están relacionadas con el requerimiento de fuentes de corriente continua para producir la inyección de corriente necesaria y la necesidad de realizar las medidas durante la noche, ya que la emisión de electroluminiscencia es mucho más débil que la radiación solar. n el presente trabajo se presenta una técnica similar denominada fotoluminiscencia parcial. La fotoluminiscencia es una técnica similar a la electroluminiscencia, donde la emisión de luminiscencia es producida por una excitación óptica en lugar de la inyección de corriente. Esto permite utilizar un dispositivo de iluminación uniforme o la propia luz solar como fuente de excitación. Así se propone una técnica parcial, donde una parte de la célula se ilumina mientras el resto de esta permanece en un entorno oscuro donde se produce la captura de la señal de fotoluminiscencia. Posteriormente se ilumina y captura las partes contrarias de la célula para obtener así dos medidas que muestren el total de la célula. Todo ello permite dar lugar a una técnica donde se puede utilizar la luz solar como fuente de excitación y tomar medidas con altas condicio, Máster en Ingeniería de la Bioenergía y Sostenibilidad Energética

A necessidade de se promover o desenvolvimento sustentável com intenção de preservar ecossistemas através de políticas públicas das mais variadas, fez com que o comércio de células fotovoltaicas passasse a ser o grande foco de exploração econômica, patrocinando a narrativa de energia limpa, barata e sustentável. Todavia, a política regulatória da ANEEL sobre produtores individuais de células fotovoltaicas, prejudica o segmento econômico, motivo pelo qual representantes do setor de energia solar defendem a incorporação dos benefícios da modalidade na análise regulatória na atualização do modelo normativo no País, atualmente prejudicando a competitividade e o desenvolvimento econômico e sustentável no Brasil.

[ES] Este proyecto se basa en la mejora de la eficiencia energética en células fotovoltaicas IBC (Interdigitated Back Contact) mediante la optimización de la metalización con Screen Printing

Las células fotovoltaicas son habitualmente modeladas como circuitos. Encontrar los parámetros adecuados del modelo es muy importante para el seguimiento del punto de máxima potencia y maximizar la energía generada en el panel fotovoltaico. El objetivo de este estudio es encontrar la mejor manera de obtener los parámetros de los modelos de diodo simple y diodo doble, así como cuál de los dos modelos es mejor en cuanto a precisión. Para ello se han probado cuatro algoritmos diferentes en MATLAB suponiendo dos escenarios: que se dispone de datos experimentales en distintos puntos de la curva I-V, o que solo se tienen los tres puntos habituales suministrados en el catálogo. Finalmente se obtienen unas conclusiones a partir de los resultados obtenidos en ambos escenarios., Photovoltaic cells are usually modelled as circuits. Finding proper model parameters is very important for power point tracking and maximum energy generation. The purpose of this study is determining the best way to obtain the parameters of single and double diode models, as well as which of both models has better accuracy. In order to accomplish this task four different algorithms have been tested with MATLAB in two different situations: in one case there are several experimental points of the I-V characteristic; in the other case there are not, so datasheet points are used. Finally, the results obtained of both situations are discussed.

[ES] La superpoblación prevista para los próximos años es uno de los mayores desafíos a los que se enfrenta el planeta pues implica un agotamiento de los recursos naturales. Para evitarlo, se debe recurrir a fuentes de energía sostenibles como la energía fotovoltaica. Sin embargo, su uso conlleva problemas como el coste, la rigidez de los paneles y las áreas de terreno adicional necesarias. Los recientes avances en el desarrollo de células fotovoltaicas flexibles han posibilitado su integración en cristal, cerámica, fachadas y tejados. Sin embargo, en las ciudades, existen multitud de aplicaciones en las que encontramos tejidos expuestos al Sol tales como toldos, carpas, pérgolas o cubiertas, utilizados únicamente como protección solar. Hasta ahora no había sido posible dotar a estos productos de una nueva funcionalidad porque su uso requiere flexibilidad, versatilidad, ligereza y resistencia. En este trabajo se recoge la investigación y el desarrollo experimental de la integración de células fotovoltaicas flexibles en tejidos a través de diferentes procesos textiles. Las conclusiones y futuros pasos propuestos servirán de base para el desarrollo de productos concretos e instalaciones fotovoltaicas textiles, ayudando así a la transformación de las ciudadesactuales en “Smart Cities” que, mediante la tecnología, creen servicios públicos más eficientes y sostenibles, mejorando así, la calidad de vida de sus ciudadanos.

[ES] El trabajo de fin de grado que se presenta se basa en la elaboración de capas finas utilizadas en células solares con alta eficiencia. Con ello se pretende obtener células solares eficientes y que sean más económicas que las que se encuentran actualmente en el mercado. Para llevar a cabo este trabajo ha sido necesario el estudio de las distintas capas que conforman un dispositivo fotovoltaico, la experimentación para obtener dichas capas y su posterior caracterización mediante parámetros optoeléctricos y morfológicos. Además, también se ha llevado a cabo una revisión bibliográfica para encontrar la composición idónea de óxidos metálicos permitiendo así su optimización. Finalmente se ha optado por la obtención mediante electrodeposición química (ED) de capas de ZnO como material transportador de cargas del dispositivo y su posterior dopaje con Indio para mejorar sus propiedades. Tras el análisis de los resultados ópticos obtenidos se ha concluido que la adición del Indio produce un aumento considerable de la energía del bandgap. El contenido en In en películas delgadas de ZnO disminuye la resistividad a temperatura ambiente de las películas depositadas y lo mismo ocurre con las propiedades ópticas, estas mejoran tras la adición del dopante. En cuanto a la morfología observada mediante FESEM, esta es similar a la obtenida para películas de ZnO sin dopantes, sin embargo se observa un claro aumento del tamaño de las nanoestructuras depositadas con la adición del In y una mejora de la cristalinidad. Los resultados obtenidos permiten la fabricación de células solares más eficientes y con mejores propiedades, lo que conlleva una disminución de la superficie requerida y por tanto una reducción del coste., [EN] This project is based on the development of thin layers used in high efficiency solar cells. The aim is to obtain efficient solar cells that are cheaper than those currently on the market. To carry out this work it has been necessary to study the different layers that make up a photovoltaic device, the experimentation to obtain these layers and their subsequent characterization by means of optoelectric and morphological parameters. In addition, a bibliographic review has also been made in order to find the ideal composition of metallic oxides allowing its optimization. Finally, it has been decided to obtain ZnO layers by means of chemical electrodeposition (ED) as a carrier material for the device and its subsequent doping with Indio to improve its properties. After the analysis of the obtained optical results, it has been concluded that the addition of the Indium produces a considerable increase in bandgap energy. The content of In in thin films of ZnO decreases the resistivity at room temperature of the deposited films and as it happens with the optical properties, these improve after the addition of the dopant. Regarding the morphology observed by FESEM, this is similar to that obtained for ZnO films without dopants, however a clear increase in the size of the nanoestructures deposited with the addition of In and an improvement in crystallinity is observed. The results obtained allow the manufacture of more efficient solar cells and with better properties, which leads to a reduction in the required area and therefore a reduction in cost., [CA] El treball de fi de grau que es presenta es basa en l’elaboració de capes fines utilitzades en cèl·lules solars amb alta eficiència. Amb això es pretén obtindre cèl·lules solars eficients i que siguen més econòmiques que les que es troben actualment en el mercat. Per a dur a terme aquest treball ha sigut necessari l’estudi de les diferents capes que conformen un dispositiu fotovoltaic, l’experimentació per a obtindre aquestes capes i la seua posterior caracterització mitjançant paràmetres optoeléctrics i morfològics. A més, també s’ha dut a terme una revisió bibliogràfica per a trobar la composició idònia d’òxids metàl·lics permetent així la seua optimització. Finalment s’ha optat per l’obtenció mitjançant electrodeposicio química (ED) de capes de ZnO com a material transportador de càrregues del dispositiu i el seu posterior dopatge amb In per a millorar les seues propietats. Després de l’anàlisi dels resultats òptics obtinguts s’ha conclòs que l’addició de l’In produeix un augment considerable de l’energia del bandgap. El contingut en In en pel·lícules primes de ZnO disminueix la resistivitat a temperatura ambient de les pel·lícules depositades i a l’igual ocorre amb les propietats òptiques, aquestes milloren després de l’addició del dopant. Quant a la morfologia observada per mitjà de FESEM, esta és semblant a l’obtinguda per a pel·lícules de ZnO sense dopantes, no obstant això s’observa un clar augment de la grandària de les nanoestructuras depositades amb l’addició de l’In i una millora de la cristalinidad. Els resultats obtinguts permeten la fabricació de cèl·lules solars més eficients i amb millors propietats, la qual cosa comporta una disminució de la superfície requerida i per tant una reducció del cost.

[EN] Crystalline silicon solar cell performance and durability is highly influenced by substrate structure and composition. In this sense, the presence of impurities and lattice imperfections degrades the electrical behavior of the substrates limiting the power conversion efficiency potential of photovoltaic devices. The influence of material electrical behavior on device performance, is further increased in next generation silicon solar cells demanding high quality substrates to reach high efficiency. A industrial-like Czochralski (Cz) p-type, ingot was grown and sawed in wafers with resistivity ranging from 0.7 Ohm.cm to 2.1 Ohm.cm and thicknesses of 200 µm. The characterization of the radial and longitudinal distribution of resistivity as well as carbon, oxygen and iron content lead to a broad characterization ot the impurity distribution at the ingot level. The low carbon content ([C]<5E15 cm-3) contrasts with remarkable high interstitial oxygen (Oi). On the other hand, while effective carrier lifetime is not significativelly affected by the high Oi content, low Fei concentrations in the ingot tail ([Fei]>1E11 cm-3) and surface ([Fei]>1E12 cm-3) led to significant lifetime degradation. In addition, lifetime mapping of the tail of the ingot showed high density of crystal dislocations. The influence of the boron and phosphorus diffusion on the electrical performance of silicon substrates was studied. Phosphorus diffusion from a POCl3 source showed a beneficial effect on lifetime that was associated with the reduction of Fei content (external gettering effect). On the other hand, boron diffusion from a BCl3 source revealed a detrimental effect that could be related to a substantial increase of [Fei] in the range of one order of magnitude. A process sequence including consecutive boron and phosphorus diffusions showed a substantial degradation of lifetime at the ingot top that could be explained by Oi precipitation rings. The influence of the crystal defects, found, [ES] Las características de los substratos sobre los que son fabricadas las células fotovoltaicas cristalinas constituyen un elemento fundamental en su comportamiento y durabilidad. En este sentido, la presencia de impurezas e imperfecciones en la red cristalina reduce el comportamiento eléctrico de los substratos limitando el potencial de generación eléctrica de las células. Esta limitación se acrecienta en las células de nueva generación, en las que su potencial para aumentar la eficiencia de conversión fotovoltaica solo puede hacerse efectivo al utilizar substratos con altas prestaciones eléctricas. En la presente investigación se ha procedido a la cristalización mediante la técnica Czochralski (Cz) de un lingote monocristalino, tipo p con resistividad en el rango de 0.7-2.1 Ohm.cm y tamaño industrial. Su posterior corte en obleas de 200 µm de espesor nominal ha permitido disponer de obleas distribuidas a lo largo del lingote en una fracción solidificada entre el 2.0% y el 99.4%. La caracterización del lingote ha incluido la medida de la resistividad así como la reconstrucción longitudinal y radial de su concentración en carbono, oxígeno y hierro. El reducido contenido en carbono obtenido ([C]<5E15 cm-3) contrasta con una elevada concentración en oxígeno intersticial (Oi) sin efectos apreciables en las propiedades eléctricas del lingote. Contrariamente, la reducción del tiempo de vida efectivo en la periferia y cola del lingote, es atribuido al aumento de la concentración en hierro intersticial [Fei] en dichas regiones. El estudio de la influencia de las difusiones en la evolución de las propiedades eléctricas del material incluyó difusiones de boro y fósforo mediante BCl3 y POCl3. El estudio ha constatado el efecto benéfico de la difusión de fósforo en la periferia del lingote asociado a la reducción del contenido en Fei. Por el contrario, se ha constatado el efecto perjudicial de la difusión de boro explicado en buena medida por un aumento superior a un orden d, [CA] Les característiques dels substrats sobre els quals són fabricades les cèl·lules fotovoltaiques cristal·lines constitueixen un element fonamental en el seu comportament i durabilitat. En aquest sentit, la presència d'impureses i imperfeccions en la xarxa cristal·lina redueix el comportament elèctric dels substrats limitant el potencial de generació elèctrica de les cèl·lules. Aquesta limitació es veu augmentada en les cèl·lules de nova generació, en què el seu potencial per augmentar l'eficiència de conversió fotovoltaica només pot fer-se efectiu mitjançant la utilització de substrats amb altes prestacions elèctriques. En la present investigació s'ha procedit a la cristal·lització mitjançant la tècnica Czochralski (Cz) d'un lingot monocristal·lí, tipus p amb resistivitat en l'interval de 0.7-2.1 Ohm.cm i mida industrial. El seu posterior tall en oblees de 200 micres de gruix nominal ha permès disposar d'oblees distribuïdes al llarg del lingot en una fracció solidificada entre el 2.0% i el 99.4%. La caracterització exhaustiva del lingot ha inclòs la mesura de la resistivitat així com la reconstrucció longitudinal i radial de la concentració en carboni, oxigen i ferro. El reduït contingut en carboni obtingut ([C]<5E15 cm-3) contrasta amb una elevada concentració d'oxigen intersticial (Oi) sense efectes apreciables en les propietats elèctriques del lingot. Contràriament, la reducció del temps de vida efectiu dels portadors de càrrega a la perifèria i cua del lingot, és atribuïda a l'augment de la concentració en ferro intersticial [Fei] en aquestes regions. L'estudi de la influència de les difusions en l'evolució de les propietats elèctriques del material va incloure difusions de bor i fòsfor mitjançant BCl3 i POCl3. L'estudi ha constatat l'efecte benèfic de la difusió de fòsfor en la perifèria del lingot associat a la reducció del contingut en Fei. Per contra, s'ha constatat l'efecte perjudicial de la difusió de bor explicat en bona mesura per un augment superior

We live in a highly dependent energy consumption world. This situation is expected to be unsustainable in the upcoming decades unless we change the energy model on which our society has been built. Recently and thanks to the great progress that technologies based on renewable energies (RE) are achieving, we have this possibility within our reach. Photovoltaic solar energy has proved to be one of the most mature and future-oriented natural resources, is clean, unlimited and has a great potential for use and possible applications. There are several types of photovoltaic technologies in the market today, including amorphous silicon (a-Si:H), less efficient than conventional polycrystalline silicon cells, but with very interesting characteristics, such as the low amount of silicon needed for their manufacturing and less energy expenditure for its elaboration, which results in a lower price and lower environmental impact, also its optical properties make it very interesting for certain types of applications such as building integrations. Due to the low implementation of amorphous silicon solar panels in the market, there are some deficiencies in knowing their behavior in facilities exposed to real outdoors conditions. The present thesis performs a study of the cycle of operation of two photovoltaic arrays of a-Si:H. The study is developed in two stages, in the first; we study the phenomenon of light-induced stabilization (LID) due to the Staebler-Wronski effect (SWE) and it is compared with existing literature, proposing a new model to describe this effect. In the second stage, the study of the photovoltaic plants is continued from the point of its stabilization, with the interest of characterizing the seasonal cyclic effect in the efficiency, produced by thermal variations of annealing, the SWE and the aging of the photovoltaic cells. This study has a particular interest as a tool for researchers, engineers and photovoltaic system designers, to better understand and qua, Vivimos en un mundo cada día más dependiente del consumo de energía. Esta situación se prevé insostenible en las próximas décadas a no ser que cambiemos el modelo energético sobre el que nuestra sociedad está construida. Recientemente y gracias a los grandes progresos que las tecnologías basadas en energías renovables (EERR) están demostrando, tenemos a nuestro alcance esta posibilidad. La energía solar fotovoltaica ha resultado ser uno de los recursos naturales más maduros y con mayor proyección de futuro, es limpia, inagotable y con gran potencial de uso y aplicaciones posibles. Existen en el mercado actual varios tipos de tecnologías fotovoltaicas, entre ellas, la de silicio amorfo (a-Si:H), menos eficiente que las células convencionales de silicio policristalino pero con características muy interesantes, como la baja cantidad de silicio necesario para su fabricación y menor gasto energético para su elaboración, lo cual redunda en un menor precio y menor impacto ambiental, también sus propiedades ópticas la hacen muy interesante para cierto tipo de aplicaciones como la integración en edificios. Debido a la baja implementación de paneles solares de silicio amorfo en el mercado, existen ciertas carencias a la hora de conocer su comportamiento en instalaciones expuestas a condiciones ambientales de trabajo. La presente Tesis, realiza un estudio del ciclo de funcionamiento de dos plantas fotovoltaicas de a-Si:H. El estudio se desarrolla en dos etapas, en la primera, se estudia el fenómeno de la estabilización inducida por la luz (LID) debido al efecto Staebler-Wronski (SWE) y se compara con la bibliografía existente, proponiendo un nuevo modelo para describir este efecto. En la segunda etapa, el estudio de las plantas fotovoltaicas es continuado a partir del punto de su estabilización, con el interés de caracterizar el efecto cíclico estacional en la eficiencia, producido por las variaciones térmicas de templado, el SWE y el envejecimiento de la célula fotovoltaica., Vivim en un món cada dia més depenent del consum d'energia. Aquesta situació es preveu insostenible en les pròximes dècades llevat que canviem el model energètic sobre el qual la nostra societat està construïda. Recentment i gràcies als grans progressos que les tecnologies basades en energies renovables (EERR) estan demostrant, tenim al nostre abast aquesta possibilitat. L'energia solar fotovoltaica ha resultat ser un dels recursos naturals més madurs i amb major projecció de futur, és neta, inesgotable i amb gran potencial d'ús i aplicacions possibles. Existeixen al mercat actual diversos tipus de tecnologies fotovoltaiques, entre elles, la del silici amorf (a-Si:H), menys eficient que les cèl¿lules convencionals de silici policristal¿lí però amb característiques molt interessants, com la baixa quantitat de silici necessari per a la seua fabricació i menor despesa energètica per a la seua elaboració, la qual cosa redunda en un menor preu i menor impacte ambiental, també les seues propietats òptiques la fan molt interessant per a cert tipus d'aplicacions com la integració en edificis. A causa de la baixa implementació de panells solars de silici amorf al mercat, existeixen certes manques a l'hora de conèixer el seu comportament en instal¿lacions exposades a condicions ambientals de treball. La present Tesi, realitza un estudi del cicle de funcionament de dues plantes fotovoltaiques de a-Si:H. L'estudi es desenvolupa en dues etapes, en la primera, s'estudia el fenomen de l'estabilització induïda per la llum (LID) a causa de l'efecte Staebler-Wronski (SWE) i es compara amb la bibliografia existent, proposant un nou model per a descriure aquest efecte. En la segona etapa, l'estudi de les plantes fotovoltaiques és continuat a partir del punt de la seua estabilització, amb l'interès de caracteritzar l'efecte cíclic estacional en l'eficiència, produït per les variacions tèrmiques de temperat, el SWE i l'envelliment de la cèl¿lula fotovoltaica. Aquest estudi és de particul

El objetivo del presente Trabajo Fin de Grado consiste en la elaboración y mejora de un sistema de caracterización de obleas y células fotovoltaicas utilizando fotoluminiscencia y electroluminiscencia. Se explicará de forma detallada el equipo utilizado para tal fin así como su instalación en el propio sistema así como el software utilizado para controlarlo. También se hablará sobre la estructura utilizada para dotar de un entorno adecuado para la realización de las medidas y el proceso usado para su construcción. Para finalizar se mostrarán ensayos de caracterización de obleas y células utilizando realizados con el sistema creado y se comentarán los resultados de dichos ensayos., Departamento de Física de la Materia Condensada, Cristalografía y Mineralogía, Grado en Ingeniería Eléctrica

[EN] Interdigitated Back Contact (IBC) solar cells with >19% efficiencies have been processed, focusing on Front Surface Field (FSF) development and optimization from an industrial perspective, [ES] Fotovoltaica ; Células cristalinas de contacto trasero ; Silicio tipo n ; Difusión de dopantes ; Energía solar ; Células fotovoltaicas

El sistema, debidamente implementado y puesto a prueba, cumple las metas que nos habíamos propuesto: desarrollar un método automático, cómodo y fiable para caracterizar células solares. Como las células suelen fabricarse en grupos, permite que una vez fabricadas puedan ser puestas a prueba de forma rápida, simultánea y sin dañarlas. Se ha conseguido reducir al mínimo los problemas relacionados con el deterioro de los contactos, mejorando no solo la consecución de un ensayo sino su reproducibilidad. Con esto garantizamos la correcta conservación de los sustratos que contengan células con buenos índices de funcionamiento. Gracias a la implementación de este sistema se podrá realizar la caracterización de una tanda de hasta 16 células (4 sustratos) sin la necesidad de perder tiempo cambiando de una célula a otra, ni calidad en la medida debida a un mal contacto. También permitirá seguir utilizando las pinzas cocodrilo para células hechas a partir de sustratos diferentes, así como para ensayos en cámaras de vacío, etc.

El objeto de este proyecto es determinar la potencia necesaria, mediante tecnología fotovoltaica, para que una empresa cubra la demanda energética de sus instalaciones. El estudio se centrará sobre los posibles regímenes de Balance Neto y de Autoconsumo en los que podría verse recogida la propia instalación fotovoltaica en un futuro.

En este proyecto se describe la investigación en el campo de la optoelectrónica (nexo de unión entre los sistemas ópticos y eléctricos) vinculada a nuevos materiales y metodologías aplicadas a electrodos transparentes. Estos son componentes esenciales en muchas aplicaciones y dispositivos tales como células solares, pantallas rígidas y táctiles, diodos emisores de luz o ventanas inteligentes que facilitan la transmisión de luz eficiente así como permiten la conducción de señales eléctricas. Desde el descubrimiento del grafeno, teniendo en cuenta sus teóricas virtudes por lo que respecta a la transparencia y conductividad eléctrica fundamentalmente, se han escrito muchos artículos y se ha publicado gran cantidad de información sobre sus posibles aplicaciones. En este proyecto se trabajará directamente con grafeno, donde se explicará su producción a nivel de investigación, se buscará posibles aplicaciones en electrodos transparentes y se verá su influencia sobre otros materiales. También se trabajará sobre nanocables de plata. Como se podrá leer en la memoria, estos nanocables tienen propiedades optoelectrónicas muy prometedoras y se estudiaran en conjunto con el grafeno para comprobar sus propiedades y posibles aplicaciones tanto juntos como por separado. Para intentar estudiar si ya es posible la aplicación de estos nuevos materiales en electrodos transparentes, gracias a la maquinaria y profesionalidad del centro donde se llevará a cabo este proyecto, se podrán estudiar diferentes alternativas para ver realmente si el grafeno es, o podrá ser un avance real en el campo de la ingeniería fotovoltaica.

Producción de células fotovoltaicas

[SPA]En esta investigación se ha estudiado el efecto de la temperatura del tratamiento térmico, de la duración del proceso de spin coating y del solvent annealing y de la adición de diyodooctano (DIO) sobre los parámetros característicos de células solares orgánicas (OSCs) fabricadas con un polímero de bajo gap energético: el PDPP3T. Para ello, se fabricaron OSCs de heterounión dispersa por spin coating y se caracterizaron sus propiedades tras someterlas a distintos tratamientos. Los resultados revelaron que la realización del tratamiento térmico después de la deposición de los contactos metálicos conlleva la disminución del PCE de las células. Bajos tiempos de spin coating mejoran la eficiencia de las OSCs, la cual se incrementa aún más tras 1 h de solvent annealing. La adición de DIO a la disolución de la capa activa resulta en un aumento de la fotocorriente generada y en un descenso importante del FF de las células. El máximo PCE (1,84 %) se consiguió para la siguiente combinación de parámetros: ningún tratamiento térmico; tiempo de spin coating, 20 s; duración del solvent annealing, 1 h; y concentración de DIO de la capa activa, 2,5 % v/v.[ENG]In the present work we study the effect of the thermal annealing temperature, the spin coating and solvent annealing time and the addition of diiodooctane (DIO) to the active layer solution over the characteristic parameters of bulk heterojunction OSCs produced by spin coating with a low band-gap polymer: PDPP3T. The results revealed that the thermal annealing after contacts deposition reduces the PCE of the cells. Short spin coating times and 1 h of solvent annealing enhance the power conversion efficiency of the cells. The addition of DIO to the active layer solution results in higher short circuit photocurrent, but lower FF values. The maximum PCE value is 1,84 % and was obtained under the following experimental conditions: non thermal annealing; spin coating time, 20 s; solvent annealing duration, 1 h; and DIO concentr