Sistemas de Concentración

Sistemas de concentración

 

La viabilidad comercial de las células multunión pasa por su uso en sistemas de concentración. Estos sistemas permiten colocar la célula bajo una o varias lentes concentradoras que permitan reducir el área de célula solar necesaria para que el sistema funcione. Este objetivo se centra en torno a cuatro actividades:

  • A3.1. Desarrollo de lentes acromática de bajo coste
  • A3.2. Desarrollo de un equipo de análisis de fiabilidad
  • A3.3. Desarrollo de equipos y métodos de caracterización: Sistema HELIOS 3030.
  • A3.4. Desarollo de un heliometro de cuatro tubos.

Respecto a la actividad A3.1, ésta consiste en el desarrollo de una única lente de Fresnel que tenga la capacidad de concentrar la luz solar 800 veces. Hasta ahora, estos niveles de concentración se alcanzan utilizando dos lentes denominadas primaria (POE) y secundaria (SOE). La utilización de un única lente en vez de dos obviamente simplifica la fabricación de un módulo de concentración lo que se traduce en un aumento de su fiabilidad y en la reducción de su coste.

Respecto a la actividad A3.2, el sistema LYSS es un sistema desarrollado específicamente para estudiar la fiabilidad de ciertos elementos clave en la fabricación de un módulo fotovoltaico de concentración como son, además de las células, la calidad con las que éstas se encuentran adheridas a sus disipadores de calor y a las lentes secundarias mencionadas en la actividad anterior (caso de utilizarse). Normalmente estos estudios se realizan mediante ciclados térmicos e inyectando en la célula, mediante una fuente de potencia, niveles de corriente similares a los que la célula va a soportar cuando se encuentre iluminada por el Sol. Una de las novedades de este sistema es que los niveles de corriente no se alcanzan mediante la utilización de un generador sino utilizando realmente intensidades de luz elevadas. De este modo, las condiciones de análisis de la fiabilidad de células y componentes es más próxima a las condiciones reales en las que va a trabajar la célula.

Respeto a la actividad A3.3, se trata de desarrollar un sistema (sistema Helios 3030) de medida de la curva característica (característica corrientetensión) de los elementos célula+disipador+lente secundaria (caso de llevarla). La novedad consiste en que el sistema sería capaz de caracterizar simultáneamente varios receptores a la vez. Dado que un módulo fotovoltaico de concentración consta de varios de ellos, lo que se pretende es desarrollar un sistema que permita ir más deprisa cuando realiza los controles de calidad de estos elementos.

Respecto a la actividad A3.4, ésta trata de desarrollar heliómetros de cuatros tubos. Los heliómetros son los sistemas que se utilizan para caracterizar espectralmente la luz que llega del Sol y sirven para evaluar la eficiencia de los sistemas de concentración al poder determinarse con ellos la irradiancia solar incidente. Es de destacar que los heliómetros anteriores de tres tubos fueron inventados y comercializados por el Grupo ISI gracias, en parte, a los desarrollos ocurridos en Programas anteriores financiados por la Comunidad de Madrid. Los Heliómetros de cuatro tubos permitirán una mejor caracterización del espectro solar, con las miras puestas en la posible utilización de células de cuatro uniones en los sistemas de concentración. Además se pretende mejorarlos mediante la eliminación activa de la humedad en su interior utilizando membranas polarizables.

Esta actividad se encuentra liderada por el Grupo ISI. En ella participa también el Grupo S35 suministrando células para los ensayos. IBLAB facilita sus sistemas de caracterización de células solares con luz concentrada a baja temperatura. IMM-CSIC facilitará prototipos de células solares de banda intermedia basadas en puntos cuánticos para que su fiabilidad sea también analizada. Las empresas Abengoa y Teknia están interesadas en la lente acromática de Fresnel de 800 soles. La empresa Solar Added Value fabricará los Heliómetros de cuatro tubos. BSQ está interesada en la incorporación de estos Heliómetros a sus sistemas de seguimiento solar (trackers).

OBJETIVOS INTERDISCIPLINARES

PLAN DE FORMACION

Se busca realizar acciones en distintos ámbitos que nos permitan alcanzar los siguientes objetivos:

 

  1. Incrementar la masa de personal investigador altamente cualificado con el fin de aportar solidez tanto al sistema de investigación como al tejido productivo fotovoltaico.

 

  1. Incentivar el desarrollo de nuevas carreras profesionales en el sector de la I+D+i y dotar de nuevas aptitudes a los investigadores.

 

  1. Impulsar la enseñanza de la disciplina fotovoltaica en sus diversos ámbitos científico-tecnológicos

 

  1. Promover y fomentar el establecimiento de redes y contactos externos.

PLAN DE IMPACTO

Con objeto de maximizar los resultados del Programa MADRID-PV, se llavan a cabo las siguientes actividades:

 

  • Creación y mantenimiento de la web del Programa: fácil, sencilla y didáctica.
  • Fomento de las publicaciones
    • En revistas científicas internacionales de alto impacto
  • En publicaciones dedicadas al sector industrial
  • En acceso abierto al público en general.
    • Generación de patentes y de propiedad industrial que valoricen los resultados de la investigación.
    • Participación en Ferias y eventos destinados a la divulgación de la ciencia y tecnología como en aquellos destinados a profesionales del sector.
    • Abrir a terceros la oferta tecnológica de nuestros equipos

     

    ACTIVIDAD DEL LABORATORIO

    La contribución de IBLAB al Programa MADRID-PV se centra en el desarrollo de las siguientes líneas de actuación:

     

     

    • Mejorar la oferta de servicios mediante la inclusión de nuevas técnicas y equipamiento.

     

    • Contribuir al Programa de Formación del Consorcio mediante acciones específicas como la formación de técnicos de laboratorio.

     

    • Mantener su compromiso con la normativa de calidad