Memoria ID-220. Ayudas de la Universidad de Salamanca para la innovación docente, curso 2013-2014

García Vasallo, Beatriz

Meziani, Yahya Moubarak

Rengel Estévez, Raúl

Íñiguez-de-la-Torre, Ignacio

Spanish

Memoria ID-220. Ayudas de la Universidad de Salamanca para la innovación docente, curso 2013-2014.En este proyecto hemos realizado el diseño y montaje de una práctica que proporciona
un sistema para caracterización de células solares. Acorde a la memoria nuestros objetivos principales son:
- Potenciar la iniciativa de los estudiantes mediante la resolución de problemas
reales que les resulten atractivos y que tengan conexión con otras temáticas
como son en este caso la energía y la sostenibilidad, poniendo a su disposición
las herramientas correspondientes.
- Poner de manifiesto el interés de las nuevas tecnologías.
- Facilitar el estudio de la asignatura huyendo de desarrollos matemáticos
tediosos.
- Sensibilizar al estudiante hacia la asignatura gracias a la visualización de
aplicaciones de lo estudiado en clase

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VICERRECTORA DE DOCENCIA DEPARTAMENTO DE FÍSICA APLICADA GRUPO DE ELECTRÓNICA FACULTAD DE CIENCIAS  Ignacio Íñiguez-de-la-Torre e-mail: indy@usal.es web.usal.es/indy/  Plaza de la Merced s/n, E-37071, Salamanca España/Spain Tel: +34 923294500-1304  Fax: +34 923294584 www.usal.es       Adjunto le remito la Memoria de Resultados del proyecto ID2013/220 “ENERGÍA FOTOVOLTAICA: EXPERIMENTOS DE LABORATORIO CON CÉLULAS SOLARES”, desarrollado durante el curso 2013/14. Le ruego, asimismo, que proceda a la expedición y envío de los certificados de participación a los interesados.   Aprovecho la ocasión para saludarle atentamente,   Salamanca, 25 de Junio de 2014    Ignacio Íñiguez de la Torre  Investigador principal     brought to you by COREView metadata, citation and similar papers at core.ac.ukprovided by Gestion del Repositorio Documental de la Universidad de Salamanca MEMORIA DE RESULTADOS    Título del proyecto:   ID2013/220:  "ENERGÍA FOTOVOLTAICA: EXPERIMENTOS DE LABORATORIO CON CÉLULAS SOLARES"    Investigador principal:   Ignacio Íñiguez de la Torre  Facultad de Ciencias UNIVERSIDAD DE SALAMANCA 1 I.  Relación  de  los miembros  de  la  Universidad  de  Salamanca  participantes  en  el proyecto  70883131-Y Ignacio Íñiguez de la Torre indy@usal.es 07975835-X Raúl Rengel Estévez raulr@usal.es 70868491-V Beatriz García Vasallo bgvasallo@usal.es X-9911368R Yahya Meziani meziani@usal.es  II. Introducción  En este proyecto hemos realizado el diseño y montaje de una práctica que proporciona un  sistema  para  caracterización  de  células  solares.  Los  esquemas  para  las medidas experimentales son los siguientes:     Figura 1. Montajes para medidas en oscuridad y bajo iluminación  Acorde a la memoria nuestros objetivos principales son:  Potenciar  la  iniciativa de  los estudiantes mediante  la resolución de problemas reales que  les  resulten atractivos y que  tengan  conexión  con otras  temáticas como son en este caso la energía y la sostenibilidad, poniendo a su disposición las herramientas correspondientes.  Poner de manifiesto el interés de las nuevas tecnologías.  Facilitar  el  estudio  de  la  asignatura  huyendo  de  desarrollos  matemáticos tediosos. 2  Sensibilizar  al  estudiante  hacia  la  asignatura  gracias  a  la  visualización  de aplicaciones de lo estudiado en clase.  Las competencias por tanto que se adquieren en esta práctica son las siguientes:  Conocimiento del espectro electromagnético.  Aplicaciones de las células solares.  Medidas eléctricas y adaptación de impedancias.  Manejo  de  fuente  de  alimentación  y multímetros:  visualización  y  análisis  de resultados.  Adquisición de datos y presentación científica de medidas. 3 III. Cumplimiento de objetivos  El sistema para que la caracterización en oscuridad dé lugar a las curvas I‐V de la célula solar tanto en la región inversa como en directa es el siguiente:  Mediante  la  toma  de  medidas  en  oscuridad  se  pueden  obtener  los  siguientes parámetros eléctricos:  En esta parte se propondrán diferentes aproximaciones teóricas para la extracción de los  parámetros  citados.  Los  resultados  de  las medidas  de  prueba  realizadas  son  los siguientes: Voltaje (V)0.0 0.2 0.4 0.6 0.8Intensidad de Corriente (mA)024681012141618Voltaje (V)-16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0Intensidad de Corriente (mA)0.0010.010.1110100  A partir de las mismas (que el alumno repetirá en el laboratorio) se emplea el circuito equivalente  de  una  célula  solar  como  el  descrito  a  continuación,  cuya  ecuación analítica que describe la curva corriente‐voltaje I‐V es: 4   Por  otra  parte,  las  medidas  bajo  iluminación  a  diferentes  distancias  permitirán caracterizar las figuras de mérito señaladas en la memoria:  Voltaje en circuito abierto, VOC  Corriente en cortocircuito, ISC  Potencia máxima nominal, PT=VOC × ISC  Intensidad a máxima potencia, IMAX  Voltaje a máxima potencia, VMAX  Potencia máxima de salida, PMAX=VMAX × IMAX  Factor de forma, FF=PMAX/PT  Rendimiento, η=PMAX/Pen  La tomas de medidas se realiza de manera simular a la descrita en la Figura.    5 Los resultados para dos distancias se recogen en las siguientes gráficas: Load Resistance ()1 10 100 1000 10000Power (mW)050010001500200025003000D=1 mD=0.5 m Voltaje (V)0 5 10 15 20 25Intensidad de Corriente (mA)020406080100120140160180D=1 mD=0.5 m   Para la calibración de la iluminación se ha utilizado una célula patrón a partir de la cual el  alumno  puede  calcular  la  potencia  incidente  que  llega  a  la  célula  por  simple inspección de las siguientes gráficas: mA (celula calibrada)50 100 150 200 250 300W x m22004006008001000mA (celula calibrada)20 30 40 50 60 70 80 90 100Distancia (cm)50100150200  Se pueden completar las medidas haciendo un estudio a diferentes temperaturas.  Así, el resultado  final ha sido  la obtención y utilización de un montaje de medida de células  solares.  Con  los  nuevos  estudios  de  Grado  implantados  este  montaje  se utilizará en las siguientes asignaturas y titulaciones:  La asignatura del segundo curso del Grado de Ingeniería Mecánica: Fundamentos de Electrónica  La asignatura del segundo curso de Ingeniería de Materiales: Instrumentación 6 IV. Memoria económica   En este apartado se presenta la justificación de los gastos que se han realizado a cargo del presente proyecto.   PRESUPUESTO ECONOMICO COFINANCIACION: X  Proyecto cofinanciado.   Proyecto sin cofinanciación. Concepto Ayuda solicitada en la convocatoria Cofinanciación del Centro o Departamento TOTAL Lámpara halógena 300 W EX-54740 Panel Solar (12 V 10 W) C-0162E Regulador (12 V 4 A) C-0190 Batería (12 V 7 Ah) C-0351 Célula Calibrada C-0121 Material RS    SUMAS TOTALES 199.29 € 50 € 249.29 € 

Energía fotovoltaica: experimentos de laboratorio con células solares

https://gredos.usal.es/bitstream/10366/124790/1/MID_13_220.pdf

Energía fotovoltaica: experimentos de laboratorio con células solares

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