Method to Calculate the Quantum Efficiency and Spectral Response of Solar Cells by Using LabVIEW
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Politécnico Grancolombiano
Resumen
Descripción
This article presents the classical procedures used to calculate the density of a short circuit spectral current for the base and the transmitter of a solar cell. Afterwards, we calculated its quantum efficiency and spectral response. The method followed was virtual instrumentation through the graphic programming language LabVIEW. The program developed processes wavelength data, the absorption coefficient, the radiation spectrum, and the reflection coefficient to carry out this analysis and export the information obtained to .xls files.Results indicate that for a silicon solar cell and a short circuit, the spectral density current is 24.3 mA/cm2μ (maximum value) with a base of 61.6 mA/cm2μ (maximum value), the quantum efficiency reached 97% for 0.65 μm and the spectral response registered 610 mA/W at 1.45 μm.
En este trabajo se presentan los procedimientos clásicos para calcular la densidad de corriente espectral de cortocircuito para la base y para el emisor de una celda solar. Posteriormente, se calculan la eficiencia cuántica y la respuesta espectral. El método es realizado a partir de instrumentación virtual mediante el lenguaje de programación gráfica LabVIEW.Este programa procesa los datos de longitud de onda, el coeficiente de absorción, el espectro de radiación y el coeficiente de reflexión para desarrollar el análisis mencionado y permite exportar a archivos en formato .xls, la información obtenida. Los resultados indican para una celda solar de silicio; una densidad de corriente espectral de cortocircuito del emisor de 24,3 mA/cm2μ (valor máximo) y de 61,6 mA/cm2μ (valor máximo) para la base. La eficiencia cuántica interna alcanzó el 97% para los 0,65 μm; mientras que la respuesta espectral interna registró 610 mA/W en los 1,45 μm.
En este trabajo se presentan los procedimientos clásicos para calcular la densidad de corriente espectral de cortocircuito para la base y para el emisor de una celda solar. Posteriormente, se calculan la eficiencia cuántica y la respuesta espectral. El método es realizado a partir de instrumentación virtual mediante el lenguaje de programación gráfica LabVIEW.Este programa procesa los datos de longitud de onda, el coeficiente de absorción, el espectro de radiación y el coeficiente de reflexión para desarrollar el análisis mencionado y permite exportar a archivos en formato .xls, la información obtenida. Los resultados indican para una celda solar de silicio; una densidad de corriente espectral de cortocircuito del emisor de 24,3 mA/cm2μ (valor máximo) y de 61,6 mA/cm2μ (valor máximo) para la base. La eficiencia cuántica interna alcanzó el 97% para los 0,65 μm; mientras que la respuesta espectral interna registró 610 mA/W en los 1,45 μm.
Palabras clave
solar cells, quantum efficiency, spectral response, current density, virtual instrumentation., celdas solares, eficiencia cuántica, respuesta espectral, densidad de corriente, instrumentación virtual.