Una cámara digital de consumo, con un filtro cambiado y bien calibrada, alcanza para medir la eficiencia de una celda solar. Lo demostraron investigadores de la Universidad de Stuttgart, del Centro de Investigación Jülich y de Solarzentrum Stuttgart, en un trabajo publicado en The Journal of Applied Physics. Hasta ahora esa medición exigía sistemas de cámara de laboratorio de alto costo.
Jürgen Werner, coautor del estudio, explica qué hay detrás de una imagen de electroluminiscencia.
"Una imagen de electroluminiscencia contiene mucha más información cuantitativa que solo mostrar zonas claras y oscuras. Con un modelo físico adecuado de la cámara y una calibración, puede entregar la eficiencia cuántica luminiscente absoluta y, por lo tanto, información sobre la calidad local de una celda o de un módulo solar. Nuestro enfoque muestra que incluso una cámara de consumo relativamente barata puede dar resultados cuantitativos cuando su respuesta física se modela y se calibra de forma apropiada."
¿Cómo se mide hoy la eficiencia de una celda?
Cuantificar la eficiencia de una celda solar, recién salida de la fábrica o instalada en terreno hace años, ya se puede hacer con una prueba de su eficiencia cuántica luminiscente. El problema es el equipo. La medición requiere sistemas de cámara de grado laboratorio que cuestan muy caro.
El cambio de filtro
El aporte del equipo es una forma de adaptar cámaras comunes y baratas para capturar la misma información. Les quitan el filtro infrarrojo interno que traen de fábrica y lo reemplazan por un filtro externo de paso largo.
El resultado es una cámara que ve en el infrarrojo. Los fotógrafos usan esa técnica hace años para lograr imágenes de aspecto irreal. Combinada con una medición cuidadosa del comportamiento de la cámara, sirve para reemplazar el equipo de laboratorio y deja la medición de eficiencia cuántica luminiscente al alcance de más gente.
Lo que sigue para el equipo
Werner adelantó el próximo paso del grupo.
"Nuestro siguiente paso es usar la cámara calibrada para determinar las eficiencias cuánticas y los voltajes de circuito abierto de otras celdas y módulos solares que todavía no se han caracterizado. El mismo modelo debería poder aplicarse a mediciones de fotoluminiscencia y, potencialmente, a mediciones hechas a la luz del día."
La publicación en la revista trae el modelo físico de la cámara y el procedimiento de calibración que usaron los autores.
