Influencia del reciclaje de fotones en el funcionamiento y el diseño de las células solares de arseniuro de galio

Résumé

Se estudia la influencia del reciclaje de fotones en células solares de GaAs mediante el desarrollo de un modelo para la simulación del reciclaje adaptado a las características de las células y que introduce aportaciones originales sobre trabajos de otros autores. Los resultados de la simulación muestran que el reciclaje depende de la geometría del dispositivo y de su punto de operación. Sus efectos sobre la curva I-V en oscuridad y sobre la corriente inversa de saturación demuestran que el reciclaje aproxima la operación de la célula al marco de la Teoría del Balance Detallado, por lo que la inclusión del reciclaje en las simulaciones es fundamental para obtener resultados consistentes. Se ha investigado sobre su dependencia espectral y sobre su influencia en el diseño óptimo de las estructuras. Sus efectos se han descrito mediante un modelo en el que el coeficiente de recombinación radiativa resulta reducido por efecto del reciclaje. Se han realizado experimentos para estudiar el incumplimiento del Principio de Superposición por efecto del reciclaje. Para ello se ha diseñado un sistema de iluminación monocromática basada en la asociación de diodos emisores en cavidades ópticas que permite alcanzar intensidades luminosas muy elevadas. Aunque los resultados experimentales muestran una violación de ese Principio, la simulación realizada con el modelo del reciclaje no ha permitido interpretar adecuadamente los resultados obtenidos.