Análisis numérico-computacional del rendimiento de una celda solar con impurezas bajo condiciones de luz concentrada y no concentrada

• Autor: Machacuay Rojas, Nicky José
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad Tecnológica del Perú
• Repositorio: UTP-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.utp.edu.pe:20.500.12867/13029
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12867/13029
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Pozo cuántico; Conversión fotovoltaica; Celda solar; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.02.01

Este estudio presenta un análisis teórico de una celda solar de banda intermedia con pozo cuántico GaAsP/GaAs que incorpora una única impureza semiconductora, ubicada en el centro del pozo cuántico y en las barreras izquierda y derecha. Se evaluó la influencia de la posición de la impureza sobre la densidad de corriente de cortocircuito y la eficiencia de conversión de energía, bajo diferentes niveles de concentración solar, desde luz solar natural hasta condiciones de luz solar completamente concentrada (FSC). Las mayores eficiencias de conversión se obtuvieron cuando la impureza se ubicó en el centro del pozo cuántico, con valores teóricos de 44.31 % bajo una irradiación de 1 sol (���� = 1), 56.16 % bajo un régimen de alta concentración solar (���� = 1000) y 62.78 % bajo FSC (���� = 46296). En contraste, las configuraciones con la impureza en las barreras presentaron un desempeño ligeramente inferior. Además, el incremento de eficiencia bajo condiciones FSC fue notablemente mayor que los valores reportados en estudios previos para celdas basadas en GaAs, lo que resalta el efecto beneficioso de la inclusión de impurezas y de la configuración del pozo cuántico sobre la respuesta fotovoltaica bajo iluminación concentrada. Adicionalmente, los resultados revelan que la eficiencia se mantiene estable a lo largo de un rango de anchos del pozo cuántico, especialmente cuando la impureza se encuentra en el centro, lo que pone de manifiesto la robustez de esta configuración bajo condiciones de iluminación concentrada.