Ingeniero

1. Descripción y estudio del modelo de la célula fotovoltaica.
En este ejercicio vamos a tratar de implementar el comportamiento de la célula fotovoltaica mediante los diferentes ensayos o pruebas propuestas en esta misma actividad. Esto se hará con la finalidad de estudiar y poder comprender como se comporta y reacciona la célula fotovoltaica ante distintos factores influyentes en la misma.Para iniciarnos en el planteamiento del problema, vamos a estudiar y a describir el modelo de la célula fotovoltaica, con el fin, como ya hemos mencionado, de poder comprender la estructura y funcionalidad del modelo implementado en Matlab que se nos ha propuesto.
De hecho la célula fotovoltaica no deja de ser un semiconductor, el cual se comporta como un diodo. Es decir, como todo semiconductor,éste empezará a conducir cuando se supere su barrera de potencial entre la unión por la que está formada la misma: la union pn, circulando corriente por los dos extremos o semiconductores de nuestra célula o placa (efecto fotovoltaico). No obstante, al no ser o comportarse propiamente dicho como un diodo ideal, existen o aparecen en nuestro modelo nuevos elementos (las resistencias).
Por lotanto, decir que, en una primera aproximación, citando el llamado efecto intrínseco, la célula fotovoltaica puede ser una fuente de corriente conectado a un diodo el cual representaría el carácter semiconductor asociado a la unión pn constituyente de dicha célula.
No obstante, como ya hemos citado con anterioridad, este sería el modelo ideal, pero en realidad, debemos tener en cuenta los siguientesaspectos:
* La célula presenta perdidas, representadas en forma de calor.
* El diodo representativo de la unión pn no puede se4r considerado como ideal.
Con lo cual, y en base a las condiciones expuestas, nacen dos elementos más los cuales constituirán el resto del modelo completo de la célula fotovoltaica. Esto dos elementos son:
- La resistencia en serie: la cual aparece debido a laresistencia eléctrica presente en el material de la célula, es decir, se debe a la calidad o eficiencia que hay en la unión de los colectores con los contactos metálicos.
- La resistencia en paralelo: aparece a causa de la no idealidad de la unión pn, es decir, manifestándose como pequeñas fugas de corriente.






En síntesis, lo que tenemos es:

Is: fuente de corriente.
I0:corriente por el dodo.
ID: corriente por la resistencia en paralelo.
I: corriente de salida.
Rs: resistencia en serie.
Rp: resistencia en paralelo.

Una vez hemos explicado el funcionamiento de la célula y sus principales fundamentos, pasamos a implementar el modelo de la misma. Es decir, a continuación, una vez implementado el modelo de la placafotovoltaica, veremos cómo influyen los diferentes parámetros en éste.

2. Caracterización de las curvas V-I y V-P de la célula fotovoltaica para diferentes irradiancias.

Empezamos pues con el estudio del comportamiento de nuestra célula frente a la variación de la irradiancia. Para ello caracterizaremos las diferentes curvas V-I y V-P que iremos obteniendo. Dichas curvas fueron lassiguientes:


Ilustración . Curvas V-I y V-P para diferentes irradiancias.
Como podemos observar, la variación de la irradiancia influye y afecta principalmente a la corriente de cortocircuito - cuando V es igual a 0 - de la célula, es decir: aumenta o disminuye prácticamente proporcionalmente con la variación de la irradiancia o intensidad de radiación solar.
Además, observamos como la tensiónde circuito abierto - la máxima tensión que se puede obtener en bornes de la célula, cuando la I es igual a 0 - varia muy poco y de manera muy gradual. No obstante, si observamos y analizamos diferentes curvas para diferentes irradiancias, vemos como para irradiancias más bajas - igual o menos de 200 W/m2-, la tensión de circuito abierto cae bruscamente.

3. Caracterización de las curvas V-I...