Title in different languages: Recerca i anàlisi de diferents sistemes solars de concentració fotovoltaica
Contributor's company: Institut Julio Antonio (Mora d'Ebre)
Language: Català
Collection: Treballs de Recerca de Batxillerat
Student: Jardí Cedó, Roland
Series: Premi Consell Social URV
Creation date in repository: 2016-12-05
Abstract: En una primera aproximació es van estudiar diferents sistemes solars bàsics de concentració, amb l'objectiu d'observar l'efecte de concentrar la llum del Sol en un punt per obtenir vapor d'aigua i produir electricitat. Es tractava de valorar com afecta el rendiment quan augmenta la llum del Sol al substituir miralls per una paràbola folrada de paper d'alumini o d'un material plàstic reflexiu tipus mirall nomenat “mylar”, i com ho fa amb una lent Fresnel de 800 sols. En constatar la dificultat tècnica d'aconseguir vapor d'aigua de forma contínua i suficient per fer moure una turbina i produir electricitat, s'optà per obtenir directament electricitat construint un model de baixa concentració fotovoltaica (CPV); l'objectiu era estudiar el rendiment elèctric de cèl·lules solars de silici monocristal·lí, a l'augmentar-hi la incidència de la llum del Sol amb miralls, i comprovar la influència de diferents tipus de refrigeració. Es va comprovar la dràstica baixada de rendiment de les cèl·lules solars de silici en augmentar-hi la radiació solar per l'increment de la temperatura. Això en va provocar la degradació parcial i total, i va fer perdre part o tota la producció elèctrica que s'aconseguia. Per aquest motiu es va optar per cercar una cèl·lula solar que suportés més altes temperatures sense degradar-se. Després d'un intens treball de recerca d'informació, i de gestió comercial en el mercat solar mundial, primer es va aconseguir adquirir una cèl·lula solar de triple unió d'ArGa/Ge, com les utilitzades en satèl·lits espacials i en sistemes d'alta concentració fotovoltaica HCPV, amb una eficiència elèctrica i una tolerància a la temperatura major, i després es va construir i estudiar un mòdul unitari d'HCPV, format per una d'aquestes cèl·lules, amb una lent Fresnel de 800x com a sistema òptic primari de concentració de llum, un prisma de vidre com a òptica secundària, un sistema de dissipació de calor actiu per aire o aigua, i un sistema manual de doble eix com a seguidor solar. D'altra banda, es va poder ampliar l'estudi gràcies a la compra d'un mòdul M40 usat d'alta concentració fotovoltaica (HCPV) de l'empresa catalana Sol3g, format per deu cèl·lules solars de les mateixes característiques que el mòdul unitari construït a l'apartat anterior i lents Fresnel de 400x. D'aquesta manera es comprovà com funcionen a escala industrial, se n'analitzaren els avantatges i inconvenients de la seva utilització, i es comparà el rendiment dels tres mòduls fotovoltaics estudiats. Així mateix, amb una recerca bibliogràfica sobre l'evolució d'aquests mòduls en els darrers anys, vam poder fer un seguiment de les innovacions i millores, de la recerca de patents i dels projectes empresarials actuals i de futur en aquest camp. Finalment, l'experiència de poder visitar l'Hort Solar de Flix (instal·lació solar fotovoltaica d'alta concentració HCPV amb els mateixos mòduls M40 de l'empresa Sol3g, lents Fresnel i cèl·lules solars triple unió més gran del món en aquell moment, i panells que funcionen amb seguidors solars de dos eixos) va fer que les pretensions inicials sobre aquest treball es vegessin superades amb escreix, ja que vaig poder seguir la traçabilitat del procés completa en totes les escales: des de l'adquisició de la cèl·lula solar al laboratori, passant per la planta pilot unitària i el mòdul de deu cèl·lules, fins a la gran instal·lació industrial de producció d'energia elèctrica amb panells solars fotovoltaics d'alta concentració, construïts i funcionant amb la cèl·lula i el mateix model que l'estudiat en aquest treball.
URL: http://wwwa.urv.net/ogovern/consellsocial/PSecundaria/DVD%20Secundaria%202012-13/material/12cap06/12c06.htm
Title in original languages: Recerca i anàlisi de diferents sistemes solars de concentració fotovoltaica
Education area(s): Batxillerat
Project director: Merino Bodes, María Elena
Academic year: 2011-2012
Repositori URV