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El aparato de experimentación
fotovoltaico PV 5.15 es un aparato especial para experimentos para
registrar la curva característica clara I(U), curva característica P(U) y
determinar el punto de máxima potencia (MPP: Maximum Power Point) y el
grado de eficiencia de una célula solar, así como para registrar la curva
característica oscura (curva característica del diodo) de la célula
solar.
El aparato está diseñado para un pie de trípode de 8 mm para
utilizar en un banco óptico PV 5.0 o para un banco óptico escolar
convencional. Los experimentos se describen en el manual.
Las curvas
características I-U y P-U de células solares permiten un análisis de la
función eléctrica de una célula solar y de su calidad y grado de
eficiencia. En la ciencia y en la tecnología estos procedimientos de
análisis se denominan "Caracterización" de células solares. Cada célula
solar es un diodo de semiconductor iluminado, por lo que resulta de gran
importancia conocer las curvas características de un diodo semiconductor
para comprender las curvas características de células
solares.
El diagrama muestra la curva característica I-U
típica y la curva característica P-U resultante de una célula solar
estándar con una intensidad de radiación de S = 1000 W/m². Si la célula
solar no recibe carga (resistencia) se trata de un caso de funcionamiento
en vacío, es decir, puede medirse la tensión en vacío UL en la célula
solar: ya que no se consume corriente entonces I = 0. Este caso puede
verse en el extremo inferior derecho del diagrama, donde aparece la
tensión en vacío típica de 0,6 V. Si la célula solar está cortocircuitada
con una resistencia de 0 ohmios, se trata de un caso de cortocircuito.
Objetivos de aprendizaje:
Las alumnas y alumnos, gracias a
la propia experimentación con PV 5.15• podrán registrar punto por punto la
curva característica I-U (curva característica clara) de una célula solar,
dibujarla como gráfico y explicarla
• podrán registrar punto por
punto la curva característica I-U (curva característica clara) de una
célula solar, evaluarla con Excel, representarla gráficamente y
explicarla
• podrán elaborar gráficamente y explicar la curva de
potencia = curva característica P-U de una célula solar a partir de los
datos de medición obtenidos manualmente de la curva característica
I-U
• podrán representar gráficamente con Excel y explicar la curva de
potencia = curva característica P-U de una célula solar a partir de los
datos de medición obtenidos manualmente de la curva característica
I-U
• podrán registrar y explicar la curva característica clara y la
curva de potencia con una interfaz controlada por PC (p. ej. CassyLab)
• podrán registrar punto por punto manualmente y explicar la curva
característica oscura (curva característica del diodo I-U)
• podrán
registrar manualmente punto por punto la curva característica oscura
(curva característica del diodo I-U), representarla con Excel y
explicarla
• podrán registrar y explicar la curva característica oscura
(curva característica del diodo I-U) con un osciloscopio
• podrán
representar y explicar el desplazamiento de la curva característica oscura
en dirección –y con iluminación con el osciloscopio
• podrán determinar
y explicar el punto de máxima potencia MPP de una célula solar a partir de
los datos de medición
• podrán determinar, explicar y evaluar el grado
de eficiencia de la célula solar ? en el punto de máxima potencia a
partir de los datos de medición
• podrán determinar, explicar y evaluar
el factor de llenado FF de una célula solar como característica de calidad
a partir de los datos de medición
• podrán calcular la intensidad de
radiación S de la luz (intensidad de la luz) a partir de los datos de
medición y explicar el método de medición
• podrán registrar,
representar y explicar grupos de curvas características con diferente
intensidad de radiación con Excel o
CassyLab. |
