Resumen

La ingeniería de brecha de banda ofrece la oportunidad no sólo de proporcionar mayores eficiencias de conversión globales de los espectros AM1,5 de referencia, sino también de personalizar el diseño de los dispositivos fotovoltaicos para ubicaciones geográficas y microambientes específicos en función de las condiciones atmosféricas características de esa ubicación concreta. El nitruro de indio y galio y otros materiales fotovoltaicos ofrecen la oportunidad de realizar una ingeniería de banda prohibida limitada para adaptarse a los espectros. Se ha demostrado que los efectos de las condiciones atmosféricas, como los aerosoles, la nubosidad, el vapor de agua y la masa de aire, provocan variaciones en la radiancia espectral que alteran el rendimiento del sistema fotovoltaico, tanto por exceso como por defecto. El diseño de dispositivos fotovoltaicos optimizados para la radiancia espectral de una región concreta puede mejorar el rendimiento del sistema fotovoltaico. Este artículo presenta un nuevo método para diseñar células fotovoltaicas optimizadas geográficamente utilizando un modelo numérico para la optimización del bandgap. Se utiliza el flujo solar resuelto espectralmente del microclima geográfico para doce condiciones atmosféricas representativas para el ángulo de radiación incidente (ángulo cenital) de 48,1° y el ángulo fijo del conjunto de 40° para optimizar iterativamente la brecha de banda para células multiunión en tándem, triple y cuádruple capa basadas en InGaN. Los resultados de este método se ilustran para el caso de estudio de huertos solares en la región de Nueva York y se discuten.

• Materias:Energía solar Fotoquímica Fotocatálisis Nanoestructuras Biofotónica
• Subjects:Solar energy Photochemistry Photocatalysis Nanostructures Biophotonics
• Palabras claves:rendimiento de sistemas fotovoltaicos, condiciones atmosféricas, radiancia espectral, mayores eficiencias globales de conversión, ingeniería de bandas, nitruro de indio y galio, región de nueva york, diseño de dispositivos fotovoltaicos, ángulo de radiación incidente, ingeniería de bandas limitadas
• Keywords:pv system performance, atmospheric conditions, spectral radiance, higher overall conversion efficiencies, band gap engineering, indium gallium nitride, new york region, pv device design, incident radiation angle, limited bandgap engineering