Lillo Bravo, IsidoroDelgado Sánchez, José María2025-06-032025-06-032025-02-20Barragán Sánchez-Lanuza, M. (2025). Estrategias e impacto de la radiación solar espectral para aplicaciones fotovoltaicas. (Tesis Doctoral Inédita). Universidad de Sevilla, Sevilla.https://hdl.handle.net/11441/173873El trabajo presentado se ha centrado en analizar el impacto que tiene el tratamiento de la radiación desde un punto de vista absoluto o espectral. Además, a partir de este conocimiento se han realizado estudios relativos a la introducción de elementos fotónicos en dispositivos fotovoltaicos convencionales a fin de modificar el espectro de la radiación solar con interés de mejorar la eficiencia de la aplicación objeto de estudio. Así, se han realizado estudios teóricos y experimentales considerando cristales fotónicos unidimensionales, recubrimientos luminiscentes y espejos metálicos para modificar, o bien la intensidad o bien el espectro, de la radiación solar que absorbe la célula solar. En general, se observa que el tratamiento espectral aporta una mejor resolución en las predicciones energéticas de los sistemas fotovoltaicos, al mismo tiempo que permite comprender cuáles son las fuentes de pérdida de energía y, por tanto, proponer acciones de mejora en sus diseños. Este aspecto es de interés actual en el desarrollo que están experimentando los sistemas agrovoltaicos, donde el tipo de suelo es un parámetro esencial para estimar la generación eléctrica en la cara trasera de los módulos fotovoltaicos bifaciales. Los recubrimientos luminiscentes aportan su capacidad para absorber cierto espectro de la radiación solar y reemitir dicha energía en longitudes de onda diferentes. Esto permite conseguir un mejor ajuste entre la energía del espectro solar incidente y la energía que una célula solar es capaz de absorber, la cual viene limitada principalmente por el bandgap de los semiconductores empleados. Además, este análisis energético enfocado en los recubrimientos luminiscentes puede ser de interés en otro tipo de aplicaciones como, por ejemplo, en las cubiertas de los invernaderos buscando optimizar los procesos fotosintéticos de las plantas. Por otro lado, los cristales fotónicos unidimensionales actúan como un espejo selectivo para ciertas longitudes de onda. Es decir, dependiendo de su diseño, permite actuar como reflector en una zona del espectro al mismo tiempo que es transparente para otra. Así, su integración en dispositivos fotovoltaicos propone mejoras en cuanto a eliminar radiación solar en longitudes de onda no aprovechables para el efecto fotoeléctrico pero que penalizan el rendimiento del dispositivo fotovoltaico por generar calor en su interior. Otra aplicación estudiada ha consistido en su uso como electrodo intermedio en dispositivos fotovoltaicos con estructura tándem, al ofrecer la funcionalidad doble de conductor eléctrico y separador de haces de luz. En todas estas aplicaciones, el conocimiento de la distribución espectral de las diferentes componentes que forman el espectro solar (radiación global, directa y difusa) es esencial. En la bibliografía existen diferentes modelos, pero no ocurre lo mismo con datos experimentales, y es que el uso de espectrorradiómetros para aplicaciones fotovoltaicas no está muy extendido. Las infraestructuras del grupo de investigación Termodinámica y Energías Renovables (GTER, TEP-122) de la Universidad de Sevilla dispone de la capacidad de medir estas componentes de la radiación, tanto en su forma absoluta como espectral, lo que ha sido un aspecto clave para la realización de este estudio de investigación.application/pdf142 p.spaAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccess