Estudio y modelado del impacto del espectro solar, el polvo y la suciedad sobre el comportamiento en exterior de los materiales fotovoltaicos

Zusammenfassung

La presente Tesis doctoral trata de lograr una mejora en el diseño de los sistemas fotovoltaicos a través de tres objetivos específicos. De este modo, se ha verificado si es posible caracterizar biunívocamente las formas que adopta la distribución espectral de la irradiancia solar directa mediante un parámetro escalar denominado energía media del fotón. Se ha modelado la influencia de la distribución espectral de la irradiancia incidente en la electricidad producida por los dispositivos fotovoltaicos de simple unión a partir de los siguientes parámetros: masa del aire, espesor óptico del aerosol y agua precipitable. Por último, se ha estimado el impacto de la suciedad y el polvo a lo largo de la banda de absorción de distintos materiales fotovoltaicos y su relación con la distribución espectral de la irradiancia incidente sobre los mismos. This PhD Thesis intends to achieve an improvement in the design of photovoltaic systems through three specific objectives. Thus, it has been verified whether it is possible to biunivocally characterise the shapes adopted by the spectral distribution of direct solar irradiance by a scalar parameter known as average photon energy. The influence of the spectral distribution of incident irradiance on the electricity produced by single junction photovoltaic devices has been modelled from the following parameters: air mass, aerosol optical depth and precipitable water. Finally, the impact of soiling along the absorption band of different photovoltaic materials and its relation to the spectral distribution of incident irradiance on them has been estimated.