Simulador solar para la caracterización de fotodetectores y células solares.

1. Simulador solar (1) de bajo coste para la caracterización de fotodetectores y células solares,

caracterizado porque comprende:

a) un bastidor (2) de forma esencialmente paralelepipédica que está formado por:

- un módulo de muestras (21) para recibir una muestra de fotodetector o célula solar soportada en un soporte (6) de muestras,

- un módulo de iluminación (22) acoplable al módulo de muestras (21), donde el módulo de iluminación (22) comprende una primera ranura (221) horizontal de recepción,

- un módulo de potencia (23) formado por cuatro columnas verticales cuyo extremo inferior es acoplable a las esquinas del módulo de iluminación (22), donde unas caras interiores de las columnas verticales comprenden una segunda ranura (231) horizontal de recepción, y

- un módulo de control (24) acoplable a unos extremos superiores de las columnas verticales del módulo de potencia (23), donde el módulo de control (24) comprende una tercera ranura (241) horizontal de recepción;

b) una primera placa electrónica (3) alojada en la primera ranura (221) horizontal de recepción, donde la primera placa electrónica (3) comprende un panel de LEDs orientados verticalmente hacia abajo;

c) una segunda placa electrónica (4) alojada en la segunda ranura (231) horizontal de recepción y conectada eléctricamente a la primera placa (3) electrónica, donde la segunda placa electrónica (4) comprende electrónica de potencia para el accionamiento de los LEDs de la primera placa electrónica (2); y

d) una tercera placa electrónica (5) alojada en la tercera ranura (241) horizontal de recepción y conectada a la segunda placa electrónica (4) y a una interfaz de usuario, donde la tercera placa electrónica (5) comprende electrónica de control para controlar el funcionamiento de los LEDs en función de los requerimientos del usuario.

2. Simulador solar (1) de acuerdo con la reivindicación 1, donde la distancia entre la primera placa (3) electrónica y la muestra es de 5 cm y donde, en una porción cuadrada de 50 mm de lado de la primera placa (3) electrónica donde se encuentran los LEDs y que está dividida en una malla de cuadrículas iguales de 10 x 10, donde cada cuadrícula se denomina C_x,y, siendo x la fila e y la columna, los LEDs están situados en las siguientes posiciones:

- 1 LED de 367 nm ubicado en la posición C_9,8

- 1 LED de 385 nm ubicado en la posición C_2,8

- 2 LEDs de 400 nm ubicados en las posiciones C_4,5 y C_7,5

- 2 LEDs de 451 nm ubicados en las posiciones C_4,3 y C_7,3

- 2 LEDs de 465 nm ubicados en las posiciones C_2,5 y C_9,5

- 2 LEDs de 521 nm ubicados en las posiciones C_3,4 y C_8,4

- 4 LEDs de 540 nm ubicados en las posiciones C_1,1,C_1,10,C_10,1, y C_10,10

- 2 LEDs de 567 nm ubicados en las posiciones C_2,6 y C_9,6

- 2 LEDs de 593 nm ubicados en las posiciones C_4,6 y C_7,6

- 2 LEDs de 625 nm ubicados en las posiciones C_3,7 y C_8,7

- 4 LEDs de 650 nm ubicados en las posiciones C_2,2, C_2,9,C_9,2, y C_9,9

- 4 LEDs de 730 nm ubicados en las posiciones C_4,8, C_4,9, C_7,8, y C_7,9

- 2 LEDs de 855 nm ubicados en las posiciones C_2,3 y C_9,3

- 4 LEDs de 945 nm ubicados en las posiciones C_3,2, C_4,2, C_7,2, y C_8,2.

3. Simulador solar (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el módulo de muestras (21) comprende una placa inferior (211) en forma de paralelogramo de cuyos bordes emergen verticalmente unas paredes perimetrales (212).

4. Simulador solar (1) de acuerdo con la reivindicación 3, donde la placa inferior (211) del módulo de muestras (21) comprende además un saliente (213) configurado para introducirse en una cavidad (61) complementaria de una cara inferior del soporte (6) de muestras.

5. Simulador solar (1) de acuerdo con la reivindicación 4, que además comprende el soporte (6) de muestras, donde dicho soporte (6) de muestras comprende la cavidad (61) complementaria en su cara inferior y una marca (62) en su cara superior para indicar el punto central de irradiancia que sirve como referencia para el posicionamiento de la muestra a medir.

6. Simulador solar (1) de acuerdo con la reivindicación 5, que además comprende dispositivo elevador configurado modificar la altura del soporte (6) de muestras.

7. Simulador solar (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el módulo de iluminación (22) comprende cuatro paredes (222) dispuestas formando un paralelogramo en cuya porción superior está situada la primera ranura (221) horizontal de recepción.

8. Simulador solar (1) de acuerdo con la reivindicación 7, donde la cara inferior del módulo de iluminación (22) comprende unos elementos de acoplamiento complementarios con unos elementos de acoplamiento ubicados en la cara superior de las paredes perimetrales (212) del módulo de muestras (21).

9. Simulador solar (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la cara inferior de las cuatro columnas verticales del módulo de potencia (23) comprenden unos elementos de acoplamiento complementarios con unos elementos de acoplamiento ubicados en la cara superior de las paredes (222) del módulo de iluminación (22).

10. Simulador solar (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el módulo de control (24) comprende una cubierta (242) plana con forma de paralelogramo de cuyas esquinas emergen verticalmente hacia abajo unos tramos de columna (243).

11. Simulador solar (1) de acuerdo con la reivindicación 10, donde la cara inferior de los tramos de columna (243) del módulo de control (24) comprende unos elementos de acoplamiento complementarios con unos elementos de acoplamiento ubicados en las caras superiores de las cuatro columnas verticales del módulo (23) de potencia.

12. Simulador solar (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8-11, donde los elementos de acoplamiento de los módulos de muestras (21), iluminación (22), potencia (23), y control (24) comprenden salientes y cavidades configuradas para encajar a presión.

13. Simulador solar (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los módulos de muestras (21), iluminación (31), potencia (41), y control (51) son fabricables mediante impresión 3D.

14. Simulador solar (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el bastidor (2) tiene un tamaño de 160 mm de ancho, 160 mm de largo y 267 mm de alto.

Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U201931948.

Solicitante: UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID.

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: MADRID.

Inventor/es: SANCHEZ PEÑA,JOSE MANUEL, LÓPEZ FRAGUAS,Eduardo, VERGAZ BENITO,Ricardo.

Fecha de Publicación: 20 de Julio de 2020.

Clasificación Internacional de Patentes:

H02S50/10 ELECTRICIDAD. › H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA. › H02S GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA MEDIANTE LA CONVERSIÓN DE LA RADIACIÓN INFRARROJA, LUZ VISIBLE O LUZ ULTRAVIOLETA, p. ej. UTILIZANDO MÓDULOS FOTOVOLTAICOS [FV] (obtención de energía eléctrica a partir de fuentes radiactivas G21H 1/12; dispositivos semiconductores inorgánicos sensibles a la luz H01L 31/00; dispositivos termoeléctricos H01L 35/00; dispositivos piroeléctricos H01L 37/00; dispositivos semiconductores orgánicos sensibles a la luz H01L 51/42). › H02S 50/00 Monitorización o ensayos de sistemas FV, p. ej equilibrio de carga o identificación de fallos. › Ensayos de dispositivos FV, p. ej. de módulos FV o células FV individuales (ensayo de dispositivos semiconductores durante su fabricación H01L 21/66).

PDF original: ES-1249534_U.pdf

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