Diseño y desarrollo de un emulador solar basado en celdas solares de laboratorio

Abstract

La investigación y desarrollo de sistemas de electrónica de potencia (SEP) aplicados a energía fotovoltaica requieren de curvas de tensión – corriente (IV) estables y repetibles. Para este fin, se dificulta la utilización de paneles solares por su variabilidad ante cambios de iluminación y temperatura como así también por el tamaño y costo de los mismos. Por ello, se desarrollan sistemas electrónicos llamados emuladores solares que reproducen las curvas IV de un panel solar. No hay a la fecha emuladores solares que permitan optimizar los SEP a tecnologías de celdas solares de
laboratorio de las cuales no existen paneles solares comerciales.
En este trabajo se diseña, implementa y caracteriza un emulador solar que escala independientemente las tensiones y corrientes de una celda solar de laboratorio, a valores aptos para los sistemas de electrónica de potencia aplicados a energía fotovoltaica. El sistema propuesto se caracteriza midiendo curvas IV de una celda solar de laboratorio de Cu(In,Ga)Se2 de 0,5 cm² de área para distintos niveles de iluminación. El circuito propuesto amplifica adecuadamente las curvas IV de la celda solar y tiene una tensión máxima de salida de 25 V y corriente máxima de salida de 16 A.