Diseño y desarrollo de un sistema de caracterización de celdas fotovoltaicas por mapeo de fotocorriente

Abstract

El siguiente trabajo describe el diseño de un sistema automático para la caracterización de celdas solares mediante mediciones de fotocorriente basadas la técnica de corriente inducida por un haz de luz o LBIC (<i>Light Beam Induced Current</i>). El sistema implementado consta de una mesa de microposicionamiento en los ejes x e y con una resolución máxima de 2 μm, de un diodo láser con elementos de enfoque como fuente de iluminación puntual y un medidor de fotocorriente. El proceso completo de medición de fotocorriente en función de la posición se realiza electrónicamente de manera automática y es configurado completamente por un operador desde una computadora mediante el ingreso de parámetros específicos en una interfaz gráfica diseñada. Se presentan ensayos y mediciones realizadas con el dispositivo terminado sobre celdas solares de silicio multicristalino industriales, hallando distintos tipos de defectos e inhomogeneidades electrónicas.

The present work describes the design, development and implementation of an automatic system for the characterization of solar cells by the Light Beam Induced Current (or LBIC) technique. The implemented system consists of a laser head capable to be positioned along x and y axes with a maximum resolution of 2 μm, a laser diode as a source of punctual lighting provided with focusing components, and a photocurrent meter. The whole process of measuring is performed in an automatic way and controlled by a microcontroller. The measuring procedure is configured completely by an operator from a computer through the entry of specific parameters in a specifically designed graphical interface. We present measurements made with the finished device on industrial multicristalline silicon photovoltaic cells, finding different types of electronic inhomogeneities and defects in the cells.