Simulación numérica de celdas solares para usos espaciales

M. BARRERA; J. PLÁ; F. RUBINELLI

La Plata, Buenos Aires, Argentina

Congreso; 90ª Reunión Anual de la Asociación de Física Argentina; 2005

El comportamiento de las celdas solares constituidas por homojunturas o heterojunturas puede ser estudiado mediante el programa de simulación D-AMPS-1D, el cual simula el transporte de cargas en dispositivos de estado sólido. Se pueden estudiar distintas estructuras y materiales a partir de parámetros característicos como energía del gap, movilidad de portadores, coeficientes de absorción y concentraciones de dopaje, entre otros. Asimismo puede incluir estados anfotéricos, defectos (pool model), recombinación banda-banda y Shockley-Read-Hall, dispersión producida por superficies rugosas, etc. El programa permite evaluar, entre otras caracter´ısticas, las curvas IV bajo iluminación y en oscuridad, la respuesta espectral, la distribución del campo eléctrico en el dispositivo, y la concentración de portadores libres y atrapados. La misión satelital SAOCOM, el cual se lleva a cabo en el marco del convenio de cooperación vigente entre la CNEA y la CONAE, definió el uso de celdas solares avanzadas de triple juntura (GaInP-GaInAs-Ge) para la construcción de los módulos fotovoltaicos y, a fin de profundizar el conocimiento teórico y técnico de estos dispositivos, una de las actividades de interés para su estudio es su simulación numérica. Este estudio permitirá aportar soluciones en lo que se refiere al diseño de dispositivos, evaluación de su comportamiento optoelectrónico, interpretación del daño producido por la irradiación de los mismo con partículas cargadas en el ambiente espacial, y a la evaluación de innovaciones que podrían introducirse en su estructura. Se presentan los resultados obtenidos hasta el momento en homojunturas de GaAs y Ge, los cuales servirán de base para la simulación de dispositivos más complejos como lo son las multijunturas.