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Ítem Acceso Abierto Diseño de un sensor de silicio para la medición de la radiación fotosintéticamente activa(Asociación Argentina de Energía Solar, 2010-12) Tamasi, Mariana Julia Luisa; Comisión Nacional de Energía Atómica. Departamento de Energía SolarEste trabajo presenta un estudio teórico para la elaboración de radiómetros para medir la radiación fotosintéticamente activa mediante dos métodos: el diseño de filtros ópticos y el depósito de capas antirreflectantes sobre un sensor de silicio. Estos dispositivos están basados en los radiómetros elaborados en CNEA comenzando con el desarrollo de un instrumento que pueda medir esta radiación y proveer en un futuro próximo una herramienta confiable y de bajo costo. Se analizan tanto la transmitancia de los filtros ópticos como la respuesta del sensor para distintos materiales dieléctricos, varios números de capas depositadas, diversos ángulos y la evaluación de la incertidumbre introducida en la deposición de las capas.Ítem Acceso Abierto Detección de fisuras en celdas solares III-V de triple juntura por electroluminiscencia(Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES), 2015) Tamasi, Mariana Julia Luisa; Bolzi, Claudio Gustavo; Olima, José María; Pérez, Juan Ignacio; Muñoz, Sebastián Fernando; Comisión Nacional de Energía Atómica. Departamento de Energía SolarSe describe el método utilizado para la detección de fisuras en celdas III-V de triple juntura (TJ) utilizando la propiedad de electroluminiscencia propia de este tipo de celdas solares al polarizarlas en directa. La polarización se realiza utilizando una fuente variable de tensión con valores cercanos a la tensión de circuito abierto y con corrientes menores a la corriente de cortocircuito. La detección se realiza con una cámara digital con modo “visión nocturna” que permite detectar hasta los 1100 nm a la cual se le incluye un filtro pasa bajos. Las imágenes observadas son analizadas en busca de fisuras ya que la presencia y tamaño de las mismas determina si una celda solar es apta para la integración en un panel para uso espacial o no.Ítem Acceso Abierto cSi Photovoltaic modules, main degradation factors case study: La Puna (Argentina)(Scientific Research Publishing, 2016-06) Montero Larocca, M.T.; Cadena, C.A.; Tamasi, Mariana Julia Luisa; Comisión Nacional de Energía Atómica. Departamento de Energía SolarThis paper presents an analysis of the power loss of a set of photovoltaic modules exposed for more than fifteen years to solar radiation and other environmental factors. The study covered modules installed in 1989 and concluded with modules installed in 2004 (to 2009). Many of them were located in places high above the sea level and with high values of ultraviolet radiation. It is known that this power loss is caused by various factors: loss of optical properties of the protective glass, loss of transmittance of the encapsulation material (EVA), increase in series resistance, decrease in shunt resistance as well as other factors not analyzed in this study. The contribution of each of these factors to the power loss is measured and discussed in this analysis.Ítem Acceso Abierto Las energías renovables en Argentina y su participación en la matriz eléctrica(Asociación Nacional de Energía Solar, 2019-03) Bolzi, Claudio Gustavo; Durán, Julio César; Moragues, J.; Plá, Juan Carlos; Comisión Nacional de Energía Atómica. Departamento de Energía SolarLa crisis energética de la década de 1970 llevó a la Argentina, al igual que a otros países del mundo, a impulsar programas de energías renovables y uso racional y eficiente de la energía (UREE). Un hito importante en esta dirección fue la creación en el año 1978 del “Programa Nacional de Investigaciones en Energía no Convencional”, dentro de la Secretaría de Ciencia y Tecnología (SeCyT) de la Nación. Su principal tarea era coordinar las actividades de los incipientes grupos dedicados a las energías renovables, en ese momento mayoritariamente en energía solar. Unos años antes, en 1974, se creó la Asociación Argentina de Energía Solar (ASADES) que en 1997 se convirtió en la Asociación Argentina de Energías Renovables y Ambiente, manteniendo las siglas originales. La ASADES ha funcionado ininterrumpidamente desde su creación hasta el presente. Entre otras actividades, realiza anualmente una Reunión de Trabajo en la que convoca a investigadores, científicos y profesionales de organismos públicos y privados, involucrados con el aprovechamiento de recursos renovables, el uso racional y eficiente de la energía, el diseño ambientalmente consciente y el cuidado del ambiente. En el año 2018 se realizó la XLI Reunión de Trabajo, que en esta oportunidad estuvo acompañada por el 2do. Encuentro Nacional sobre Generación Eléctrica Distribuida con Energías Renovables y una exposición de organismos y empresas del sector.Ítem Acceso Abierto Desarrollo de celdas solares basadas en semiconductores III-V para aplicaciones espaciales(Consejo Federal de Decanos de Ingeniería de la República Argentina, 2020-06) Alurralde, Martín Alejo; Barrera, Marcela Patricia; Saint-André, Simón; Giudici, Paula; Torres, A.; Reybet, Ana Clara; Perez, M.D.; Plá, Juan Carlos; Comisión Nacional de Energía Atómica. Departamento de Energía SolarEl Departamento Energía Solar (DES) de la CNEA desarrolla, desde 2001, tecnología fotovoltaica para aplicaciones espaciales a través de contratos de asistencia tecnológica (CAT) con distintos organismos y empresas, como ser CONAE, INVAP, y Satellogic. En este marco, se lleva adelante un proyecto PDTS con el fin de desarrollar celdas solares para estas aplicaciones, siendo las mismas el principal componente de los paneles solares que generan la potencia eléctrica en los satélites artificiales. Se presentan en este artículo los avances realizados hasta el momento, así como las perspectivas del desarrollo de dispositivos en el corto y mediano plazo.Ítem Acceso Abierto On the spectral response measurement of multijunction solar cells(IOP Publishing, 2017-04) Garcia, Javier Andrés; Socolovsky, Hernán Pablo; Plá, Juan Carlos; Comisión Nacional de Energía Atómica. Departamento de Energía SolarThis work presents particular aspects dealing with the measurement of the spectral response (SR) on multijunction solar cells, a tricky and somewhat complex issue. Here, we demonstrate the development of a facility to measure SR between 300 nm and 1900 nm on III-V solar cells for space applications, particularly oriented to measure large area triple junction (3J) InGaP/GaAs/Ge cells, although it can be utilized to measure other types of devices. The equipment is based on narrowband interference filters and a novel and low cost approach of two dichroic lamps as bias light source, used to select the subcell to be measured using suitable bandpass filters, whereas a simple incandescent halogen lamp is used to generate the monochromatic light beam. The signal is measured on an appropriate resistance inserted in a serial circuit using a lock-in amplifier. Measurement is fully automated, which allows operator independent results. Detailed studies performed on bias spectrum conditions and voltage biasing for these types of cell are showed, as well as a thorough treatment of the uncertainty and measurement error sources. Preliminary SR measurement results demonstrate the good performance of this setup. As an example, the results of the application of this setup to analyze radiation damage induced by 10 MeV protons are shown.Ítem Acceso Abierto Influencia de la difusión de aluminio y fósforo sobre la vida media de portadores minoritarios en obleas de silicio cristalino(Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES), 2000) Martínez Bogado, Mónica Gladys; Tamasi, Mariana Julia Luisa; Plá, Juan Carlos; Bolzi, Claudio Gustavo; Durán, Julio César; Comisión Nacional de Energía Atómica. Departamento de Energía SolarLos procesos de difusión de dopantes utilizados en la elaboración de dispositivos fotovoltaicos de Si cristalino pueden promover mecanismos de atrapamiento de impurezas. Entre las técnicas habituales se destacan la difusión de P, como dopante tipo n, a partir de fuente líquida de POCl3, y de Al como dopante tipo p. A fin de estudiar la captura de impurezas asociada a estas técnicas, se realizaron difusiones simultáneas de P y Al, y de P solamente, para obtener estructuras n+pp+ y n+p, respectivamente. Empleando una variante del método de decaimiento de la tensión a circuito abierto (OCVD), se midió la vida media efectiva de los portadores minoritarios en diferentes etapas del proceso para evaluar el mecanismo de atrapamiento y sus consecuencias sobre las características eléctricas de las celdas solares. Se presentan asimismo simulaciones teóricas relacionadas con la influencia de la recombinación superficial en la cara posterior sobre la vida media efectiva.Ítem Acceso Abierto Electroluminescence transients and correlation with steady-state solar output in solution-prepared CH3NH3PbI3 perovskite solar cells using different contact materials(IOP Publishing, 2020-01) Córdoba, M.; Herrera Martinez, W.O.; Koffman-Frischknecht, A.; Correa Guerrero, N.B.; Perez, M.D.; Taretto, K.; Comisión Nacional de Energía Atómica. Departamento de Energía SolarElectroluminescence (EL) transients of solution-prepared CH3NH3PbI3 perovskite solar cells were recorded under different biasing voltage conditions. The EL transients are reversible and show a sharp increase and a peak in the range of 1 s to 10 s, while after the peak the signal decays in 30 s to 60 s. The possible origins of the different features are discussed, pointing to a shift in the region of dominating recombination during biasing, governing the EL increase, and the creation of ion migration-induced non-radiative recombination centers during the EL decrease. Moreover, when ramping up the polarization voltage, the EL transients shorten, suggesting an acceleration of the microscopic mechanism with increasing electric fields. Cells prepared with compact instead of mesoporous TiO2 electron contact show faster dynamics, highlighting the link between dynamics and interface properties. Furthermore, experiments using cells with different hole contacts show that the observed behavior and the duration of the transient is similar in cells using Spiro-OmeTAD and copper phatlocyanine (CuPc). When considering the steady-state EL, the open circuit voltage under solar operation correlates with EL across samples with different HTL materials. A non-monotonous behavior is also observed in temperature-dependent EL transients, where maxima in EL as well as in time to the peak are observed around 30 °C, which is close to the temperature of crystalline phase change from tetragonal to cubic phase known in CH3NH3PbI3 at 37 °C.Ítem Acceso Abierto Análisis de ciclo de vida de la fabricación de celdas solares de perovskita en Argentina(Consejo Profesional de Ingeniería Mecánica y Electricista, 2019-12) Correa Guerrero, N.B.; González, Laura Alejandra; Herrera Martinez, W.O.; Perez, M.D.; Comisión Nacional de Energía Atómica. Departamento de Energía SolarÍtem Acceso Abierto Effect of high energy proton irradiation on MAPbI3 films for space applications observed by micro-Raman spectroscopy(Royal Society of Chemistry, 2020-08) Herrera Martinez, W.O.; Giudici, Paula; Correa Guerrero, N.B.; Ibarra, María Luján; Perez, M.D.; Comisión Nacional de Energía Atómica. Departamento de Energía SolarIrradiation of samples with 10 MeV protons is a standard test for simulation of outer space environment in order to qualify devices and materials for space applications. Micro-Raman spectroscopy allows to determine the irradiation effect in methylammonium lead iodide (MAPbI3) thin films under ambient conditions and encapsulated. For the unprotected films, the vibrational modes matched previously reported lead oxide phonon frequencies and the appearance of superficial oxides was confirmed by EDAXS analysis. However, the Raman shifts corresponding to PbO were not observed for the irradiated encapsulated samples, indicating that oxidation occurs after surface exposure to ambient oxygen. Similar effects were observed by photooxidation where the superoxide highly reactive radical is involved in the oxidation mechanism. We propose that irradiation promotes excitation of the electronic cloud that readily reduces the surface adsorbed oxygen and later bonds to the accessible Pb atoms.Ítem Acceso Abierto 10 MeV proton irradiation effects on GaInP/GaAs/Ge concentrator solar cells and their component subcells(Elsevier Science, 2017-01) Ochoa, M.; Yaccuzzi, Exequiel Eliseo; Espinet-González, P.; Barrera, Marcela Patricia; Barrigón, E.; Ibarra, María Luján; Contreras, Y.; García, Javier Andrés; López, E.; Algora, C.; Alurralde, Martín Alejo; Godfrin, E.M.; Rey-Stolle, I.; Plá, Juan Carlos; Comisión Nacional de Energía Atómica. Departamento de Energía SolarIn this paper, the experimental results of a 10 MeV proton irradiation on concentrator GaInP/GaAs/Ge lattice-matched triple-junction solar cells and their corresponding subcells are examined. Electro-optical characterization such as external quantum efficiency, light and dark I-V measurements, is performed together with theoretical device modeling in order to guide the analysis of the degradation behavior. The GaInP (on Ge) and Ge cell showed a power loss between beginning of life and end of life of about 4% while the GaInP/GaAs/Ge and GaAs solar cells exhibited the highest damage measured of 12% and 10%, respectively for an irradiation fluence equivalent to an 8-years satellite mission in Low Earth Orbit. The results from single-junction solar cells correlate well with those of triple-junction solar cells. The performance of concentrator solar cells structures is similar to that of traditional space-targeted designs reported in literature suggesting that no special changes may be required to use triple junction concentrator solar cells in space.Ítem Acceso Abierto E.D.R.A., the Argentine facility to simulate radiation damage in space(Pergamon-Elsevier Science Ltd, 2019-01) Ibarra, María Luján; Garcia, Javier Andrés; Dato, A.; Yaccuzzi, Exequiel Eliseo; Prario, I.; Filevich, A.; Barrera, Marcela Patricia; Alurralde, Martín Alejo; Comisión Nacional de Energía Atómica. Departamento de Energía SolarE.D.R.A. (Ensayos de Daño por Radiación y Ambiente/Test of Radiation and Environmental Damage) is a system composed of a beam line and a vacuum chamber installed at Tandar (a 20 MV Van de Graaff tandem accelerator). It has been designed to analyze devices' behaviour under simulated space conditions. The facility features: large irradiation area with uniform beam current, controlled target temperature in a range from LN2 to 300 °C, good target connectivity by multiple BNC and DB25 feedthrough connectors for in situ measurements and control during sample irradiations, and capability of irradiation under very low fluxes. Using this last feature, it is possible to measure space solar cells under proton irradiation to study Total Non Ionizing Dose (TNID), or semiconductor devices under operation to assess their response to Total Ionizing Dose (TID) or Single Event Phenomena (SEP) effects. Multiple sample studies are easily made by using remotely controlled rotary target holders, and a solar simulator illumination source is also available at the facility. The beam current and its uniformity can be assessed and monitored by a system of multiple, electron suppressed, Faraday cups. For SEP measurements, PIN diodes particle detectors are used.Ítem Acceso Abierto Development of solar arrays for argentine satellite missions(Elsevier France-editions Scientifiques Medicales Elsevier, 2013-04) Alurralde, Martín Alejo; Barrera, Marcela Patricia; Bolzi, Claudio Gustavo; Bruno, Cristián; Cabot, P.; Carella, Eduardo; Di Santo, José; Durán, Julio César; Fernández Slezak, D.; Fernández Vázquez, Javier; Filevich, A.; Franciulli, C.D.; Garcia, Javier Andrés; Godfrin, E.M.; González, Laura Alejandra; Goldbeck, Virgilio Ricardo; Iglesias, A.; Martínez Bogado, Mónica Gladys; Mezzabolta, E.; Moglioni, Alberto Carlos; Muñoz, Sebastián Fernando; Nigri, C.; Nigro, S.L.; Pérez, Juan Ignacio; Plá, Juan Carlos; Prario, I.; Raffo Calderón, M.C.; Raggio, Daniel Oscar; Rinaldi, Carlos Alberto; Rodríguez, S.E.; Socolovsky, Hernán Pablo; Tamasi, Mariana Julia Luisa; Comisión Nacional de Energía Atómica. Departamento de Energía SolarThis paper presents the development of solar arrays for Argentine satellite missions performed within the frame of cooperation agreements between the Argentine National Atomic Energy Commission (CNEA) and the Argentine National Commission for Space Activities (CONAE). Relevant issues such as simulation and design, solar cells characterisation, set up of soldering and bonding processes, radiation damage and development of testing techniques, are reviewed. A chamber for testing solar cells and other devices in a simulated space environment, and the integration and tests of two engineering models for qualification of space technology processes are described. The requirements and solar array design for 3 missions, Aquarius/SAC-D and SAOCOM 1A and 1B, are presented. Finally, the flight model for the SAC-D mission, which was launched on 10 June 2011, is outlined, and telemetry data analysis from the first stages of the mission is presented.Ítem Acceso Abierto Reseña del desarrollo de sensores solares en CNEA para misiones satelitales(Asociación Argentina de Energías Renovables y Ambiente, 2013-06) Bolzi, Claudio Gustavo; Martínez Bogado, Mónica Gladys; Tamasi, Mariana Julia Luisa; Comisión Nacional de Energía Atómica. Departamento de Energía SolarLos sensores primarios o sensores gruesos de posición de un satélite son utilizados para orientar los paneles al Sol como parte del sistema de control de actitud del satélite y forman parte fundamental del sistema de orientación. En este trabajo se presenta una reseña de la historia del desarrollo de estos sensores en el Departamento Energía Solar de la Comisión Nacional de Energía Atómica para las misiones satelitales argentinas y vectores como SAC-A, VS-30 y Aquarius/SAC-D y en particular los sensores elaborados para el satélite brasileño Amazonia-1. Asimismo, se presenta el equipamiento disponible y las capacidades existentes en los laboratorios de la CNEA para realizar estos sensores desde su diseño y fabricación hasta su integración y ensayos ambientales (mecánicos, termovacío y daño por radiación) o caracterización de los dispositivos desde el punto de vista eléctrico y electrónico para su calificación según los requerimientos espaciales.Ítem Acceso Abierto A theoretical approach to photosynthetically active radiation silicon sensor(Elsevier, 2013-03) Tamasi, Mariana Julia Luisa; Martínez Bogado, Mónica Gladys; Comisión Nacional de Energía Atómica. Departamento de Energía SolarThis paper presents a theoretical approach for the development of low cost radiometers to measure photosynthetically active radiation (PAR). Two alternatives are considered: a) glass optical filters attached to a silicon sensor, and b) dielectric coating on a silicon sensor. The devices proposed are based on radiometers previously developed by the Argentine National Atomic Energy Commission. The objective of this work is to adapt these low cost radiometers to construct reliable instruments for measuring PAR. The transmittance of optical filters and sensor response have been analyzed for different dielectric materials, number of layers deposited, and incidence angles. Uncertainties in thickness of layer deposition were evaluated.Ítem Acceso Abierto Dinámica de clusters de vacancias en Silicio(Asociación Física Argentina, 2007) Smetniansky De Grande, N.; Alurralde, Martín Alejo; Fernández, J.R.; Comisión Nacional de Energía Atómica. Departamento de Energía SolarSe estudia la dinámica de aglomerados de vacancias en Silicio utilizando un modelo computacional en la aproximación del continuo. El modelo considera que las vacancias, generadas por activación térmica o por irradiación, pueden difundir y agruparse formando aglomerados y que la variación del tamaño de estos últimos se debe a la absorción o emisión de una vacancia por vez. Se analiza la evolución temporal de la distribución de tamaños de aglomerados y su dependencia con la irradiación y la temperatura. Los resultados muestran que aún a temperaturas relativamente bajas (100°C) y a bajos valores de irradiación, la aglomeración de vacancias se ve favorecida por la irradiación de protones.Ítem Acceso Abierto Modelado de la evolución de defectos puntuales en Si(Asociación Física Argentina, 2009) Smetniansky De Grande, N.; Alurralde, Martín Alejo; Fernández, J.R.; Comisión Nacional de Energía Atómica. Departamento de Energía SolarEn este trabajo se estudia la movilidad y aglomeración de vacancias, utilizando la técnica de Monte Carlo cinético, en la red cristalina del Si a temperaturas relativamente bajas. En una primera etapa se utiliza el algoritmo de Metrópolis para simular el proceso de nucleación y crecimiento de aglomerados. En una segunda etapa se reemplaza éste por el algoritmo de Bortz, Kalos y Lebowitz que permite acelerar los tiempos de simulación cuando el algoritmo anterior se hace ineficiente. Los resultados obtenidos con la aplicación de ambos algoritmos se comparan con los correspondientes a un trabajo previo basado en un modelo de evolución en el continuoÍtem Acceso Abierto Estudio comparativo del comportamiento de un radiómetro par fabricado por CNEA respecto a uno comercial(Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES), 2009) Denegri, M.J.; Righini, R.; Grossi Gallegos, H.; Bolzi, Claudio Gustavo; Martínez Bogado, Mónica Gladys; Tamasi, Mariana Julia Luisa; Comisión Nacional de Energía Atómica. Departamento de Energía SolarSe estudia el comportamiento de un radiómetro PAR fabricado por el Grupo de Energía Solar de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) frente a un radiómetro PAR comercial de la firma Kipp & Zonen. Se analizan las integrales diarias, horarias y cada diez minutos. Se estudia el comportamiento de su constante de calibración para diferentes alturas solares, cobertura de nubes, y épocas del año. Tras 215 días de medición se concluye que el desempeño del equipo de CNEA es comparable al comercial, mostrando una excelente estabilidad en su constante de calibración durante todo el período analizado y en todas las situaciones consideradas.Ítem Acceso Abierto Short circuit current vs. cell thickness in solar cells under rear illumination: a direct evaluation of the diffusion length(Elsevier Science, 2000) Plá, Juan Carlos; Tamasi, Mariana Julia Luisa; Bolzi, Claudio Gustavo; Venier, G.L.; Durán, Julio César; Comisión Nacional de Energía Atómica. Departamento de Energía SolarThe dependence of the short circuit current of a solar cell with its thickness is analysed for rear illumination. Under certain conditions, a simple linear regression in a semilogarithm scale is found. Using these results, an almost direct evaluation of the minority carrier diffusion length in the base region of crystalline silicon solar cells is achieved. On the other hand, from the experimental point of view, monochromatic light is not required and the equipment requirements are minimised. The model presented in this paper is theoretically evaluated using a 1-dimensional simulation code. Some preliminary experimental results are also shown.Ítem Acceso Abierto Misiones satelitales SAOCOM 1: análisis del funcionamiento de los paneles solares en órbita(Asociación Argentina de Energía Solar, 2021) Godfrin, E.M.; Comisión Nacional de Energía Atómica. Departamento de Energía SolarLasmisiones satelitalesSAOCOM1constande satélites idénticos que fueron diseñados y construidospor la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE)junto con organismos y empresas del sistema científico y tecnológico nacional.El instrumento principal de estos satélites es una antena radar de apertura sintéticacuyo consumo en operación es dealrededorde 4kW.La alimentación eléctrica de la plataforma y los instrumentos de los satélites se obtiene mediante paneles solares que fueron diseñados y fabricados en el Departamento Energía Solar(DES) de la Comisión Nacional de Energía Atómica(CNEA).Desde la puesta en órbita de ambos satélites, la CONAE recibe por telemetría datos referentes al funcionamiento de sus instrumentos y de los paneles solares. El objetivo del presente trabajo es el análisis delas variables correspondientes a los paneles solares para monitorear sufuncionamiento. A tal fin, se desarrollaronen el DESherramientascomputacionales que permiten simular el funcionamiento de los paneles en órbitaa partir de las mediciones realizadas en Tierra y compararlo con los datos telemétricos.Los análisis realizados muestran el correcto funcionamiento de los paneles solares, en buen acuerdo con las simulaciones realizadas, y que la potencia generada cumple con el requerimiento establecido.