Sobre la modelación matemática de una celda fotovoltaica en el laboratorio de energías renovables: Caso de estudio

Ponente(s): Raúl Alberto Reyes Villagrana

Las celdas fotovoltaicas o celdas solares como también se les conoce, forman parte de un conjunto de dispositivos y metodologías para captar la energía proveniente del sol y que comúnmente se les conoce como energías renovables. En este trabajo se presenta un modelado matemático de celda fotovoltaica basado en un diagrama esquemático sencillo electrónico-eléctrico, donde está involucrado una fuente de corriente en paralelo con un diodo y con un par de resistencias en configuración de divisor de voltaje. Se aplicaron las leyes de Kirchhoff para obtener la relación corriente – voltaje. Se utilizaron los teoremas de Thévenin y máxima transferencia de potencia, para obtener un sistema simplificado y la optimización de éste. Los resultados muestran la solución matemática de la ecuación del comportamiento de las relaciones corriente – voltaje (I - V) y potencia – voltaje (P - V), dependientes de las variables de temperatura y de irradiancia. Además, el estudio se complementó usando el simular de circuitos OrCAD-PSpice, donde se muestran simulaciones del modelo. Para describir la etapa experimental se utilizó un panel fotovoltaico, donde se realizaron mediciones modulando las variables de temperatura e irradiancia.