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CONVERTIDORES TERMOFOTOVOTAICOS DE INGAAS PARA RECUPERACION DE CALOR RESIDUAL Y...

CONVERTIDORES TERMOFOTOVOTAICOS DE INGAAS PARA RECUPERACION DE CALOR RESIDUAL Y BATERIAS DE CALOR LATENTE ESTE PROYECTO PERSIGUE DESARROLLAR CONVERTIDORES TERMOFOTOVOLTAICOS (TPV) DE INGAAS CON APLICACIONES EN EFICIENCIA ENERGETICA Y ALMACENAMIENTO DE ENERGIA Y HACERLO IMPLEMENTANDO ESTRATEGIAS DE RECICLAJE Y ECONOMIA CIRCULAR. LOS CO... ver más

01/01/2021

UPM

271K€

Presupuesto del proyecto: 271K€

Líder del proyecto

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 3944

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2021-01-01 No tenemos la información de la convocatoria

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UPM

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Líder del proyecto

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 3944

Presupuesto del proyecto 271K€

Descripción del proyecto ESTE PROYECTO PERSIGUE DESARROLLAR CONVERTIDORES TERMOFOTOVOLTAICOS (TPV) DE INGAAS CON APLICACIONES EN EFICIENCIA ENERGETICA Y ALMACENAMIENTO DE ENERGIA Y HACERLO IMPLEMENTANDO ESTRATEGIAS DE RECICLAJE Y ECONOMIA CIRCULAR. LOS CONVERTIDORES O CELULAS TPV ABSORBEN LA RADIACION EMITIDA POR UN CUERPO CALIENTE Y LA CONVIERTEN EN ELECTRICIDAD. POR TANTO, LAS CELULAS TPV TIENEN PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO ANALOGOS A LAS CELULAS SOLARES, SIENDO SU FUENTE DE ENERGIA PRIMARIA UN CUERPO INCANDESCENTE Y NO EL SOL. ASI, LOS MODULOS TPV SE PUEDEN USAR PARA PRODUCIR ELECTRICIDAD DEL CALOR RESIDUAL DE CIERTAS INDUSTRIAS (ALUMINIO, HIERRO/ACERO, VIDRIO,) O TAMBIEN USARSE EN BATERIAS DE CALOR LATENTE PARA RECUPERAR COMO ELECTRICIDAD LA ENERGIA ALMACENADA EN UN MATERIAL FUNDIDO. AMBAS APLICACIONES PODRIAN IMPULSARSE SI EXISTIERA UN MODULO TPV ALTAMENTE EFICIENTE, ECONOMICO Y FACIL DE FABRICAR. LA DEMOSTRACION DE DICHO MODULO ES EL OBJETIVO FINAL DE ESTE PROYECTO.LA ALTA EFICIENCIA SE BUSCARA EN DOS FRENTES. PRIMERO, USAREMOS EL SEMICONDUCTOR COMPUESTO TERNARIO IN0.53GA0.47AS EN LA CELULA TPV YA QUE OFRECE PROPIEDADES MUCHO MEJORES QUE LAS DE GE, UN MATERIAL CLASICO EN TPV. EN SEGUNDO LUGAR, PROPONEMOS UNA NUEVA CONFIGURACION EN EL MODULO TPV, LA LLAMADA ESTRATEGIA SIN LAZOS (PENDIENTE DE PATENTE), QUE FACILITA LA INTERCONEXION Y MINIMIZA EL ESPACIO ENTRE CELULAS. ESTE CONCEPTO SE BASA EN LA COMBINACION EN EL MODULO DE CELULAS CON POLARIDAD OPUESTA. SI UNA P/N SE ENCUENTRA AL LADO DE UNA N/P, LAS INTERCONEXIONES SE PUEDEN REALIZAR USANDO CINTAS PLANAS, ES DECIR, NO SE NECESITAN LAZOS PARA CONECTAR EL LADO FRONTAL P DE UNA CON EL LADO POSTERIOR N DE LA SIGUIENTE. ESTO SIMPLIFICA LA SOLDADURA DE CONEXIONES Y EMPAQUETA LAS CELULAS CON MAXIMA DENSIDAD. EL EXITO DE LA ESTRATEGIA SIN LAZOS PRECISA EL DESARROLLO DE CELULAS DE INGAAS DE ALTA EFICIENCIA TANTO CON POLARIDAD N/P COMO P/N, OTRO OBJETIVO DE ESTE PROYECTO. AL ESTAR CONECTADAS EN SERIE, AMBAS POLARIDADES DEBEN PROPORCIONAR LA MISMA EFICIENCIA CUANTICA EXTERNA PARA EVITAR PERDIDAS POR DESAJUSTE DE CORRIENTE.EL DESARROLLO DE CELULAS TPV DE IN0.53GA0.47AS PROMETE GRANDES GANANCIAS EN EFICIENCIA PERO TAMBIEN REPRESENTA COSTES MUCHO MAS ALTOS YA QUE ESTE MATERIAL SE CRECE SOBRE CAROS SUSTRATOS DE INP. PARA ALCANZAR LA RENTABILIDAD, DESARROLLAREMOS LA TECNOLOGIA DE REUTILIZACION DE SUSTRATOS INP POR EPITAXIAL LIFT-OFF, LOGRANDO OTRO DESAFIO CLAVE DE LA CONVOCATORIA COMO ES LA ECONOMIA CIRCULAR Y LA MINIMA GENERACION DE RESIDUOS. PARA ELLO, DESPEGAREMOS LAS CAPAS QUE FORMAN LA CELULA TPV DE LA OBLEA DE INP, QUE SOLO SIRVE COMO SOPORTE MECANICO, MEDIANTE EL ATAQUE SELECTIVO DE UNA CAPA DE SACRIFICIO. UNA VEZ SEPARADA, LA CELULA TPV PUEDE PROCESARSE COMO UN DISPOSITIVO DE PELICULA DELGADA, MIENTRAS QUE EL SUSTRATO INP PUEDE REACONDICIONARSE, PARA REUTILIZARSE EN UNA NUEVA EPITAXIA, Y REPITIENDOSE ESTE CICLO CASI INDEFINIDAMENTE.POR TANTO, FABRICAREMOS UN MODULO TPV SIN LAZOS QUE COMBINE CELULAS DE INGAAS P/N Y N/P DE ALTA EFICIENCIA, DENSAMENTE EMPAQUETADAS. PARA AUMENTAR EL IMPACTO, TAMBIEN CONSTRUIREMOS MODULOS TPV BASADOS EN GE Y COMPARAREMOS AMBOS RENDIMIENTOS Y COSTES.ESTE PROYECTO SERA DESARROLLADO POR EL GRUPO DE SEMICONDUCTORES III-V DEL INSTITUTO DE ENERGIA SOLAR (UPM), DONDE LLEVAMOS TRABAJANDO EN TPV DESDE PRINCIPIOS DE LOS 2000 Y RECIENTEMENTE HEMOS PRODUCIDO PROTOTIPOS DE CELULAS DE INGAAS Y RESULTADOS DE DESPRENDIMIENTO DE INGAAS/INP, HECHOS QUE AVALAN LA VIABILIDAD DEL PROYECTO ERMOFOTOVOLTAICO\INGAAS\CELULA SOLAR

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