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El mercado ofrece múltiples productos comerciales de diferentes tecnologías fotovoltaicas (FV), entre ellas los módulos de tecnología bifacial, que permite captar la energía solar por ambas caras. Aún no existen estudios científicos sobre el rendimiento energético de esta tecnología en el Perú. En este proyecto se investigará el desempeño energético de tres distintas tecnologías de módulos FV bifaciales que se distinguen en su eficiencia y factor de bifacialidad. A la vez se registrarán las variables meteorológicas de interés que afectan a su producción energética: irradiancia, albedo y temperatura. Debido al peculiar clima en Lima, donde durante los meses de invierno el cielo se encuentra mayormente nublado y con un componente significante de radiación difusa, se aplicarán y compararán dos configuraciones de orientaciones de los módulos bifaciales: (1) orientación hacia el norte con una inclinación de 15°, que para un día soleado tiene su producción máxima al medio día, y (2) posición vertical con las caras del módulo orientadas hacia el este y oeste. A partir de los resultados experimentales de ambas configuraciones durante un periodo de un año, se evaluará la producción energética de cada tecnología FV. Esto permitirá comparar y seleccionar la tecnología de módulo FV más eficiente. Se realizará una comparación de rendimiento energético de ambas configuraciones, inclinada y vertical, distinguiendo entre temporadas de días claros y nublados. Finalmente, los resultados de estas comparaciones facilitarán el diseño de distintas configuraciones de sistemas FV, que podrían ser una mezcla de paneles bifaciales inclinados y verticales, con el fin de maximizar la producción energética y disminuir pérdidas por el polvo a lo largo de un año. Este proyecto conducirá a entender mejor el rendimiento de los módulos bifaciales y encontrar soluciones óptimas de sistemas FV para maximizar su rendimiento energético y económico bajo las condiciones climáticas de Lima.
Participantes:
Instituciones participantes:
Innovate Perú - Beca para la repatriación de investigadores peruanos residentes en el extranjero (274-PNICP-BRI-2015): El proyecto incluye una cooperación con el Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) y el Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (ISE), instituciones alemanas de investigación de tecnologías fotovoltaicas. El objetivo del proyecto es desarrollar nuevos conceptos de células solares de Silicio de mayor eficiencia y menor costo que las tecnologías actuales. Para ello se investigarán las propiedades de pasivación y ópticas de películas delgadas sobre silicio cristalizado en fase líquida (LPC-Si) y obleas de silicio cristalino (c-Si). Las películas investigadas son Nitruro de Alumino (AlN) y Nitruro de Silicio (SiN), Oxido de Nitruro de Silicio (SiOxNy) y Oxido de Silicio hidrogenado (SiOx:H). Se estudiaran y optimizaran las propiedades electrónicas y ópticas en las interfaces cuales afectan la eficiencia de las células solares. Los materiales serán depositados por dos diferentes métodos industriales: Radio Frequency (RF) Magnetron Sputtering y Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD).
Participantes:
Instituciones participantes:
Además de su uso en aplicaciones ópticas, los materiales con un amplio ancho de banda como el carburo de silicio (SiC), nitruro de silicio (Si3N4) o nitruro de aluminio (AlN) son de creciente interés en investigación y desarrollo para su uso en fotocatálisis. Esto se debe a que estos materiales exhiben una alta resistencia a la corrosión en medios catalíticos entre otras propiedades como un alto voltaje de ruptura, en contraste con los semiconductores usuales GaAs y Si. Adicionalmente, un amplio ancho de banda permite la transmisión de luz en el espectro visible. Actualmente es posible obtener SiC amorfo hidrogenado mediante la técnica de pulverización catódica de radiofrecuencia (RF sputtering) en una atmosfera rica en hidrógeno, o por deposición de vapores químicos mejorada con plasma (PECVD) usando una mezcla de silano (SiH4) y metano (CH4). Una posible aplicación del carburo de silicio amorfo hidrogenado (a-SiC:H) es su uso como foto-electrodo para dispositivos foto electro-químicos en la producción de hidrógeno por electrólisis del agua utilizando luz solar así como también para el tratamiento y descontaminación de aguas. El presente proyecto tiene el objetivo principal de producir películas delgadas amorfas de SiC:H mediante la técnica de pulverizaci;on catódica. Subsecuentemente se llevará a cabo el estudio electroquímico del fenómeno de fotocorrosión de dichas películas en medios acuosos frente a su uso como fotoelectrodo para la producción de hidrógeno por electrólisis. Las técnicas electroquímicas a emplear involucran curvas de corriente potencial, espectroscopía de impedancia electroquímica (EIE) así como la microbalanza electroquímica de cristal de cuarzo (EQCM). Adicionalmente los cambios en la morfología de la superficie, estructura y propiedades ópticas de dichos materiales serán caracterizadas a través de diversas técnicas como microscopía de fuerza atómica, espectroscopía Raman y espectroscopía de transmisión UV-VIS.
Participantes:
Instituciones participantes: