Inicio rápido: Uso de espectros solares en simulaciones J–V

En este inicio rápido tomamos los espectros solares generados con el Generador de Espectro Solar de OghmaNano y los usamos como entradas para simulaciones de dispositivos fotovoltaicos. Al importar espectros en el simulador, podemos ejecutar curvas J–V y comparar directamente cómo se comportan los dispositivos bajo distintas condiciones de iluminación (p. ej. AM1.5G, atmósfera contaminada, sol de la mañana frente al del mediodía).

1. Introducción:

En la Parte A, vimos cómo los espectros varían con la hora del día, la estación, la latitud y la calidad del aire. En esta sección, importaremos esos espectros al simulador para examinar su impacto en el rendimiento del dispositivo. Como el error de normalización se ha corregido, cada espectro conserva ahora su irradiancia absoluta. Esto significa que tanto la forma del espectro (p. ej. supresión UV por aerosoles, absorción IR por vapor de agua) como la intensidad total influyen en los resultados J–V.

Este enfoque nos permite responder a preguntas prácticas, tales como:

• ¿Cómo reduce la contaminación intensa (alta profundidad óptica de aerosol) la fotocorriente?
• ¿Qué efectos estacionales o diurnos son visibles en la curva J–V?
• ¿Qué sensibilidad tiene una célula solar orgánica a la forma espectral en comparación con su irradiancia total?

Al vincular los espectros directamente en simulaciones J–V, cerramos la brecha entre el modelado de irradiancia solar y el análisis del rendimiento del dispositivo, haciendo posible probar condiciones de operación realistas más allá del estándar AM1.5G.

2. Primeros pasos:

Este tutorial continúa directamente desde la sección anterior (véase la Parte A). Asegúrese de haber completado ese tutorial antes de comenzar aquí. Supondremos que ya ha generado un nuevo espectro llamado Example usando el Generador de Espectro Solar. Abra el espectro example en el Editor de Espectro Óptico. En esta parte del tutorial, nuestro objetivo es crear un espectro que tenga un aspecto muy diferente del espectro de referencia estándar AM1.5G. Para ello, puede ajustar cualquiera de los parámetros de entrada — como la hora del día, la fecha, la latitud, el contenido atmosférico de agua o la profundidad óptica de aerosol. En el ejemplo siguiente, la profundidad óptica de aerosol (AOD) se ha establecido en 7.0, produciendo un perfil de I_global y I_diffuse mucho más débil en comparación con AM1.5G (véase ??).

Una vez que haya ajustado los parámetros y generado su nuevo espectro, haga clic en el botón Export spectrum para guardarlo en el modelo. El espectro se importará automáticamente de nuevo en el Editor de Espectro Óptico, donde se añadirá con el nombre Example. Esto puede verse en ??.

3. Ejecución de la simulación de referencia

Antes de usar el espectro solar personalizado que generó, ejecutemos una simulación eléctrica de referencia para establecer el rendimiento actual del dispositivo. Después compararemos los resultados con la ejecución que usa su nuevo espectro.

4. Uso de sus espectros generados

Ahora usaremos el espectro que creó (p. ej., Example) en una simulación del dispositivo. Abra la cinta Optical y haga clic en Light Sources para abrir el editor de fuentes de luz. Cambie el espectro de AM1.5G a example, después vuelva a ejecutar la simulación eléctrica. Finalmente, revise jv.csv (o jv.csv) y sim_info.dat para comparar los valores actualizados de PCE, V_OC y J_SC con su referencia.