Celdas Solares

Autor: Kurt Taretto

ISBN: 9789871871476

Editorial: Nueva Libreria NL

Edición: 2

Páginas: 341

Formato: 23x16x2

Cant. tomos: 1

Año: 2018

Idioma: España

Origen: Argentina

Disponibilidad.: Disponible

Gs 244.800
Teoría, ensayo y diseño
Cantidad:
La energía solar se encuentra distribuida por todo el planeta. Esta distribución equitativa tiende a evitar el surgimiento de zonas geopolíticamente calientes. Y por otra parte, con los avances tecnológicos recientes, la energía solar fotovoltaica está encaminada a un lugar cada vez más importante para el suministro actual y futuro de energía eléctrica renovable. Lejos de ser casual, esta trayectoria de mejora continua es en gran medida posible a partir de la comprensión de los principios de funcionamiento de las celdas solares.

Este libro está dirigido a estudiantes de grado y postgrado en ingeniería y física, brindando las herramientas fundamentales de la teoría, el ensayo y el diseño de celdas solares eficientes.

El autor se ha especializado en fotovoltaica realizando su doctorado y su postdoctorado en el instituto IPV de la Universidad de Stuttgart y en la empresa Sony Intl. (Stuttgart, Alemania). Su labor científica y académica sobre celdas solares lleva 18 años de experiencia.
1. Introducción
1.1 Tres prejuicios comunes sobre la fotovoltaica
1.2 Ventajas y desventajas
1.3 Celdas, módulos, generadores y centrales
1.4 Despliegue mundial de la fotovoltaica
1.5 Obtención de materiales fotovoltaicos
1.6 El valor ecológico de la fotovoltaica
1.7 Cuestionario

2. Absorción de la radiación solar.
2.1 Espectro solar
2.2 Flujo de fotones
2.3 Absorbancia y coeficiente de absorción
2.4 Cuestionario

3. Semiconductores
3.1 Una celda solar elemental
3.2 Bandas de energía en sólidos
3.3 Estructura de bandas
3.4 Absorción y emisión de fotones
3.4.1 Procesos de absorción en semiconductores directos
3.4.2 Procesos de absorción en semiconductores indirectos
3.5 Ocupación de bandas en equilibrio termodinàmico
3.6 Donadores y aceptores
3.7 Diagrama de bandas
3.8 Generación y recombinación
3.8.1 Tasa de generación bajo iluminación
3.8.2 Tasa de recombinación
3.9 Cuestionario

4. Fundamentos de la acción fotovoltaica.
4.1 Ulcctroestática en semiconductores
4.2 Corrientes eléctricas
4.2.1 Corrientes de arrastre por campo eléctrico
4.2.2 Corrientes de difusión
4.2.3 Corrientes netas
4.2.4 Corrientes en regiones cuasi-neutrales
4.3 Niveles de cuasi-Fermi y caída de potencial
4.4 Ecuaciones de continuidad
4.5 Tiempo de vida
4.6 Múltiples procesos de recombinación simultáneos
4.7 Longitud de difusión
4.8 Longitud de arrastre
4.9 Cuestionario

5. Celdas solares
5.1 Características como generador
5.2 Requisitos fundamentales
5.3 Juntura pn
5.3.1 Electrostática de la juntura pn
5.3.2 Tipos de corriente y ley de la juntura pn
5.3.3 Curva de tensión/corriente a oscuras
5.3.4 Curva de tensión/corriente bajo iluminación
5.3.5 Recombinación en la región de carga espacial
5.4 Celda solar pn finita
5.4.1 Curva de tensión/corriente
5.4.2 Dependencia espectral de la fotocorriente
5.5 Celda solar pin
5.5.1 Campo eléctrico en la zona intrínseca
5.5.2 Curva de tensión/corriente
5.6 Criterios básicos para el diseño de celdas solares
5.7 Modelo de la olla
5.8 Cuestionario

6. Interfaces con semiconductores
6.1 Interfaces metal-semiconductor
6.1.1 Contactos óhmicos metal-semiconductor
6.2 Recombinación en interfaces
6.3 Interfaces semiconductor-semiconductor
6.3.1 Heteroestructuras semiconductoras
6.3.2 Bordes de grano
6.4 Cuestionario

7. Pérdidas resistivas y circuito equivalente
7.1 Resistencias serie y paralelo
7.2 Circuito equivalente
7.2.1 Curvas de tensión/corriente en oscuridad
7.2.2 Curvas de tensión/corriente bajo iluminación
7.2.3 Recuento de pérdidas eléctricas
7.3 Efecto de la concentración de luz
7.4 Efecto de la temperatura
7.5 Cuestionario

8. Ensayo de celdas
8.1 Ensayo de tensión/corriente
8.2 Ensayo de capacidad en reversa
8.3 Ensayo de respuesta espectral y eficiencia cuántica
8.3.1 Modelo de eficiencia cuántica de celdas pn

9. Límites de la eficiencia
9.1 Límite termodinámico
9.2 Límite de Shockley y Queisser
9.2.1 Principio del balance detallado
9.2.2 Balance de flujos de partículas
9.2.3 Pérdidas por termalización de portadores
9.3 Celdas multijuntura

10. Diseño y análisis de pérdidas

10.1 Pérdidas y diseño óptimo
10.2 Diseño electrónico
10.2.1 Profundidad de la juntura en celdas pn
10.2.2 Resistencia serie de la capa superior
10.2.3 Dopajes y tiempos de recombinación
10.2.4 Campo eléctrico posterior
10.2.5 Grilla de contacto frontal
10.3 Diseño óptico
10.4 Materiales y estrategias de diseño
10.4.1 Celdas basadas en obleas
10.4.2 Celdas de capa fina. Helerojunturas de Cu(In,Ga)Se2 y CdTe
10.5 Celdas concentradoras de luz
10.6 Análisis de pérdidas de potencia

11. Módulos y sistemas
11.1 Especificación de módulos fotovoltaicos
11.2 Apantallamiento en módulos fotovoltaicos
11.3 Sistemas fotovoltaicos
11.4 Cuestionario

Apéndice A: constantes y relaciones fundamentales.
Apéndice B: parámetros de materiales a 300 K
Apéndice C: nociones de cuántica de los semiconductores
Apéndice D: relación entre VOC Vbi.
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