A geração solar fotovoltaica em painéis de silício tem se destacado como uma maneira limpa e renovável de atender à demanda por energia elétrica. Este trabalho apresenta o projeto, construção e testes de um sistema autônomo para obtenção da curva IV e caracterização de painéis fotovoltaicos comerciais instalados em campo. Após um estudo do problema de medição de painéis solares, uma especificação da Solução foi concebida. Com base na especificação, foram realizados o projeto elétrico, a construção de protótipos, a escrita do software de medição e os testes de validação em laboratório. Para validação definitiva do hardware desenvolvido, foram realizados testes em campo utilizando um painel solar comercial. Após a tomada de dados e análise dos resultados, conclui-se que o dispositivo concebido atende aos requisitos especificados e cumpre sua proposta inicial. A metodologia empregada neste trabalho pode ser utilizada para geração de outros instrumentos com finalidade similar ou idêntica. / Photovoltaic solar generators, using silicon panels, have grown popular as a clean and renewable way to supply electrical energy. This work presents the project, construction and testing of an autonomous system for IV curve tracing and characterization of commercial photovoltaic panels deployed in the field. After a study how to properly measure solar panels, a Solution was put in a form of a specification. From specifications, the following phases took place: electrical project, prototype construction, software development and lab testing. To perform final validation of the developed hardware, a field test with a commercial solar panel was performed. After collecting and analyzing data from, it was concluded that the design fulfills the required specifications and intended goals. The methodology employed in this work and be utilized to generate other measuring instruments with similar or identical function.

Existen necesidades en las personas, relacionados por un lado a proteger sus portátiles de la mejor manera mientras se trasladan de un lugar a otro, y, por otro lado, la posibilidad de alimentar de energía a sus portátiles en cualquier lugar. Del mismo modo, está identificada la necesidad para cada persona de contribuir con la preservación del medio ambiente dejando de usar o reemplazando muchos productos cotidianos contaminantes por otros con menor o nulo grado de contaminación. Con el presente proyecto se ha logrado conocer las frustraciones que se tiene al no poder tener un producto que satisficiera las necesidades antes señaladas a través del uso del método de exploración y la técnica del periodista; lo que dio como resultado un manifiesto interés por adquirir un producto con las características de Loadtop, es así, que hemos decidido perseverar en nuestra propuesta de valor y en la forma en cómo brindamos el producto. / There are needs in people, related, on the one hand, to protecting their laptops in the best way while they move from one place to another, and, on the other hand, the possibility of supplying power to their laptops anywhere. In the same way, the need for each person to contribute to the preservation of the environment is identified by ceasing to use or replacing many polluting everyday products with others with less or no degree of contamination. With this project it has been possible to know the frustrations that one has when not being able to have a product that meets the needs mentioned above through the use of the exploration method and the journalist's technique; which resulted in a clear interest in acquiring a product with the characteristics of Loadtop, it is thus, that we have decided to persevere in our value proposition and in the way in which we provide the product. / Trabajo de investigación

Masters’s thesis describes the use of solar energy for solar thermal systems used for domestic hot water heating. It is about the size of the incident solar radiation on Earth. Distributes various types of solar collectors for water heating. It deals with the monitoring, remote management of this system and the design of optimal control used in this area.

This masters’s thesis is about quantify of energy losses in the solar system for heating of hot water by energy from photovoltaics. During the April in year 2014 will be realized a practical data collection on the real system. Then, based on these measurements, calculations will be performed.

Thesis resolvs proposal punches in the sheet metal for heat transfer solar panels. Shapes of punches are selected – piramidal shape and lengwise shape. It is reviewed their possible production and the selected method of Guérin is described. Sheet metal from austenitic stainless 17 240 is selected for the manufacturing. Forming tool is designed with interchangeable punches and elastic medium for various modifications and comparing shapes of punches. It is used hydraulic press CZR 600 for a experimental production.

Masters’s thesis describes the use of solar energy for solar thermal systems used for domestic hot water heating. It is about the size of the incident solar radiation on Earth. Distributes various types of solar collectors for water heating. It deals with the monitoring, remote management of this system and the design of optimal control used in this area.

[ES] El objetivo principal de esta tesis es contribuir al avance de nuevas técnicas de elaboración con bajo coste, utilizando materiales tipo de cobre, indio, galio y selenio CIGS y Perovskita para aplicaciones en energía solar fotovoltaica. CIGS parecen ser adecuadas ya que son de bajo costo de producción y se han reportado eficiencias de conversión del 23,35%. Por otro lado, las perovskitas híbridas de haluros de plomo orgánicos-inorgánicos han aparecido como nuevos materiales excepcionales para celdas solares, especialmente porque la eficiencia de las celdas solares basadas en perovskita ha aumentado del 3.8% al 22.7% en menos de un lustro. Este trabajo se ha dedicado a experimentar sobre la elaboración y caracterización de CIGS y los perovskitas de metilamonio de yoduro de plomo de (MAPbI3) y formamidinio de yoduro de plomo (FAPbI3), que se utilizo tanto en la aplicación a las células solares de perovskitas y en las células Tándem CIGS-perovskita. Las películas se caracterizaron por difracción de rayos X, espectroscopía Raman, microscopía electrónica de barrido, análisis de espectroscopía de energía dispersiva, microscopía de fuerza atómica, transmisión electrónica microscopía, fotoluminiscencia y espectroscopia UV-Vis. En las capas de CIGS depositadas por electrodeposición se investigó el efecto de diferentes parámetros, También investigamos en detalle el efecto del contacto posterior en las propiedades estructurales y ópticas de CIGS. Constatamos que el tipo de contacto posterior tiene un efecto significativo en el rendimiento posterior de las películas delgadas CIGS. Además, estudiamos la técnica de espray pirólisis para producir películas CIGS. Se estudió el proceso de recocido, que es el factor clave para mejorar el rendimiento de las células solares. Se elaboraron diferentes películas delgadas constituidas de nuestro dispositivo CdZnS/CdS/CIGS/Mo eso utilizó una capa conductora transparente de CdZnS para minimizar la alineación de la interfaz. Por otro lado, se analizó el proceso de cristalización y la estabilidad de las capas MAPbI3. Las capas de MAPbI3 se trataron añadiendo antisolvente a diferentes velocidades. Durante el tratamiento se producen intercambios complejos que influencian muchas propiedades fisicoquímicas. Se investigaron las propiedades ópticas y eléctricas de las películas de MAPbI3. Para mejorar la estabilidad de MAPbI3, se incorporó tetrabutilamonio (TBA), observando una mejora en la formación de la estructura perovskita que crece en la dirección preferente (110). La fase cristalina de MAPbI3 dopada con TBA presenta mejor cristalinidad, gran tamaño de grano, morfología superficial sin poros lo que es adecuado para la fabricación de dispositivos optoelectrónicas con mayor rendimiento. Además, hemos identificado el impacto de TBA en las propiedades foto físicas de MAPbI3. En las muestras de TBA:MAPbI3 aumenta la intensidad de la fotoluminiscencia al reducir la densidad de los estados de trampa y la absorción óptica muestra un cambio significativo hacia longitudes de onda más largas y la banda prohibida óptica varió de 1.8 a 1.52 eV. Finalmente, las muestras dopadas con 5% TBA mejoraron su estabilidad y se encontró que después de 15 días la estabilidad permanecía excelente en una humedad de ~ 60%. Por otra parte, investigamos el efecto de guanidinio (GA) sobre las propiedades estructurales y ópticas de FAPbI3. La relación entre la fase a de perovskita deseable y la fase indeseable y se ha estudiado en función del contenido de GA. Se comprobó que el dopaje con GA es eficaz en el control de la relación de fases a/y y luego en la estabilización de la fase a. Los resultados muestran que añadiendo una cantidad adecuada del 10% GA conduce a una mejora de película de perovskita que se evidencia en la homogeneidad de la fase a estable, granos de mayor tamaño y capas libres de poros. Además, 10% GA:FaPbI3 demostraron una excelente estabilidad después de ser envejecidas durante 15 días en un ambiente con humedad relativa del 60%. / [EN] The thesis work presented is part of the work in the Laboratory of New Materials for Photovoltaic Energy in the main target to use low cost techniques for elaboration of Perovskite and Copper, indium, gallium, and selenium CIGS materials for photovoltaic application. Organic-inorganic lead halides perovskites have currently and exceptionally appeared as new materials for low cost thin film solar cells specially that the efficiency of perovskite based solar cell have jumped from 3.8% to 22.7% in short time.in other hand, CIGS solar cells record 23.35% efficiency and still can be boosted. Here, we report the elaboration and characterization of CIGS as well as methylammonium lead iodide perovskites MAPbI3 and formamidinuim iodide lead iodide perovskites FAPbI3 absorbers for perovskite-based solar cells and Tandem Perovskites/ CIGS. The thin films prepared were characterized by X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy (RS), scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS) analysis, atomic force microscopy (AFM), transmission electron microscopy (TEM), Photoluminescence analysis (PL) and UV-Vis spectroscopy. The first stage was devoted for the effect of different parameters on the growth of CIGS by electrodeposition and we investigate the impact of different back contact in structural and optical proprieties. In a second stage, we report the growth of CIGS films by spray pyrolysis, we studied the effect of experimental parameter also the annealing process which is the key factor for improving the performance of solar cells,subsequently we elaborated different films constituted CdZnS/CdS/CIGS/Mo solar cells, the approach is to change the toxic ZnO by using a transparent, conductive CdZnS layer. In other hand, MAPbI3 film was investigated in order to optimize the chemical composition and to study the crystallization process also to get sight about the stability of perovskite materials to meet the requirement of their application as an active layer in perovskite solar cell. For this purpose. the MAPbI3 film surface was treated by adding diethyl ether antisolvent with different rates. during the treatment complex exchanges are appearing at the same time under the influence of quite a lot of physicochemical properties. A whole understanding of this topic is critically important for improving solar cell performance. MAPbI3 doped by the tetrabutylammonium TBA is boosting the formation of perovskite structure, leading to a higher orientation along the (110) and shows better crystallinity, large grain size, pinhole-free, which is suitable for the manufacturing of the optoelectronic devices with higher performance. Also, we have identified the impact of TBA in the photo-physical properties, we have noticed that the TBA improve the photoluminescence emission by reducing the density of trap states and the optical absorption indicates a significant shift to the lower wavelength and optical bandgap varied from 1.8 to 1.52 eV. Finally, the stability was explored for 5% TBA, it found that after 15 days the stability remained excellent in relative humidity of ~60%. These results would be helpful for realizing stable and high performance MAPbI3-based devices. Furthermore, we inspect the effect of monovalent cation substitution of Guanidinium (GA) on the structural and optical properties of FAPbI3 thin films perovskites. The ratio between the desirable a-phase and the undesirable y yellow phase is studied as a function of GA content. GA doping is shown to be efficient in the control of a/y phases ratio and then in the stabilization of the a-FaPbI3 phase. We qualitatively evaluate the impact of 10% of guanidinium on the phase composition and microstructure of films. The results show that an adequate amount of 10% GA:FaPbI3 leads to a homogeneous perovskite film with stable a phase, large grains, and free pinholes. 10% GA: FaPbI3 films demonstrate excellent stability after aging for 15 days in relative humidity of~60%. / [CA] L'objectiu principal d'aquesta tesi és contribuir a l'avanç de noves tècniques d'elaboració de baix cost, fent servir materials d'aliatges del tipus de coure, indi, gal·li i seleni (CIGS) i perovskites, per a aplicacions en energia solar fotovoltaica. El CIGS sembla ser adequat ja que són de baix cost de producció i s'han reportat eficiències de conversió del 23,35%. D'altra banda, les perovskites híbrides d'halurs de plom orgànics-inorgànics han aparegut com a nous materials excepcionals per cel·les solars, especialment perquè l'eficiència de les cel·les solars basades en perovskites ha augmentat del 3.8% al 22.7% en menys d'un lustre. En el present treball, reportem l'elaboració i caracterització de CIGS y de perovskitas de iodur de plom de metilamoni (MAPbI3) i de iodur de plom de formamidini (FaPbI3) per a les cèl·lules solars de CIGS i tàndem Perovskites/CIGS. En les capes de CIGS dipositades per electrodeposició es va investigar l'efecte dels diferents paràmetres sobre el procés d'electrodeposició, així com l'efecte del contacte posterior sobre les propietats estructurals i òptiques del CIGS. Ens trobem que el tipus de contacte posterior té un efecte significatiu en la posterior interpretació de pel·lícules primes CIGS. A més, vam estudiar la tècnica de polvorització de la piròlisi per produir pel·lícules de CIGS. Es va estudiar el procés de recuit, que és el factor clau per millorar el rendiment de les cèl·lules solars. Es van produir diferents pel·lícules fines formades pel nostre dispositiu CdZnS/CdS/CIGS/Mo que utilitzaven una capa conductiva CdZnS transparent per minimitzar l'alineació de la interfície. D'altra banda, es van investigar perovskites MAPbI3, amb la finalitat d'optimitzar la composició química i estudiar el procés de cristal·lització també per a conèixer l'estabilitat dels materials de perovskita. la cristal·lització s'aconsegueix alentint la solubilitat en una solució saturada mitjançant l'addició d'una quantitat diferent de l'antisolvent d'èter dietílic. Durant el tractament apareixen al mateix temps intercanvis complexos sota la influència de moltes propietats fisicoquímiques. Una comprensió completa d'aquest tema és de vital importància per a millorar el rendiment. Amb l'objectiu principal d'augmentar l'estabilitat de MAPbI3, el tetrabutilamoni (TBA) es pot incorporar a MAPbI3, impulsant la formació de l'estructura de perovskita, la qual cosa porta a una major orientació al llarg de (110). MAPbI3 dopades amb TBA presenten una millora de la cristalinitat, major grandària, la qual cosa és adequada per a la fabricació de dispositius optoelectròniques de major rendiment. A més, hem identificat l'impacte de TBA en les propietats foto físiques de MAPbI3. Hem notat que el dopatge amb TBA millora tant l'emissió de la fotoluminiscència en reduir la densitat dels estats de trampes com l'absorció òptica on apareix un canvi significatiu de la banda òptica prohibida cap a longituds d'ona més llargues que significa disminuir l'energia del gap, que va variar de 1.8 a 1.52 eV. Finalment, es va explorar l'estabilitat per les perovsquites dopades amb 5%TBA. Es va trobar que després de 15 dies l'estabilitat romania excel·lent en un humitat de 60%. A més, hem estudiat FAPbI3 com un dels materials de perovskita més atractius. Hem investigat l'efecte de la substitució de guanidini (GA) sobre les propietats estructurals i òptiques de FAPbI3. La relació entre la fase a de perovskita desitjable i la fase indesitjable y es va estudiar en funció del contingut de GA. Es mostra que el dopatge amb GA és eficaç en el control de la relació de fases a /y i després en l'estabilització de la fase a-FaPbI3. Els resultats mostren que una quantitat adequada de 10% GA condueix a una pel·lícula homogènia amb fase a estable, grans grans lliures de porus i forats. Les pel·lícules de 10% GA:FaPbI3 demostraren una excel·lent estabilitat després de l'envelliment durant 15 dies en un ambient humit (humitat relativa de 60%). / Bouich, A. (2020). Study and Characterization of Hybrid Perovskites and Copper-Indium-Gallium Selenide thin films for Tandem Solar Cells [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/160621 / TESIS

Antal installerade solcellsanläggningar har ökat drastiskt de senaste åren i Sverige, och utsikten för ökad mängd solel i Sverige är mycket god, med prognoser på kraftig tillväxt av installerade solcellsanläggningar de kommande åren. Detta med bakgrund att utvecklingen av solcellspaneler har gjort att priset har sjunkit, samt politiska beslut har gjort det lönsamt att investera i solcellsanläggningar i Sverige. Dessa förutsättningar har lagt grunden för en ny växande bransch, solcellsinstallationer. Risken vid en ny och snabbt växande bransch är att kunskapen inom ämnet för de som är verksamma inom branschen kan vara bristfällig samt oseriösa företag kan lockas av att tjäna snabba pengar på en lukrativ marknad. Efter en omfattande litteraturstudie visades att någon större kvalitésundersökning av solcellsinstallationer i Sverige, med avseende på hållfasthet ej har gjorts tidigare. Detta motiverade att denna undersökning var av hög relevans. Syftet med denna studie var att ta reda på om solcellsanläggningar monteras tillräckligt hållfast i Gävle-Dalaregionen med avseende på snö- och vindlast. Fjorton anläggningar har besökts för att samla in data. Data har sedan utvärderats i tre kategorier per anläggning. För att en anläggning skall bedömas som en godkänd skall alla dessa tre kategorier vara godkända. Bedömningen av solcellsanläggningarna gjordes i de tre kategorierna: 1. montagesystemets antal infästningar, 2. mått mellan infästningarna, 3. placering av solcellspanelerna i förhållande till montagesystemet. Resultatet visade att ingen av dessa anläggningar var godkända i samtliga tre kategorier. Vissa anläggningar var godkända i två av tre kategorier, medan två anläggningar var ej godkänd i någon kategori. Vid en summering av bedömningsresultatet för alla anläggningar i de tre montagekategorierna, visades att ca 20% ej gick att fastställa (pga. bristande information) ca 40% var godkända och ca 40% var ej godkända. Bedömningar har gjorts utifrån beräkningsprogram och anvisningar tillhandahållna av tillverkarna av de montagesystem och solcellspaneler som har använts i anläggningarna. Att ingen anläggning var godkänd i samtliga tre kategorier som undersöktes indikerar att solcellsmontage på tegeltak byggs ej tillräckligt hållfast i Gävle-Dalaregionen. Detta kan dock inte generaliseras för solcellsanläggningar på tegeltak i hela Sverige då mängden undersökta anläggningar var relativt liten och endast fördelade på två län i landet. Då det antas att installatörer avser att bygga korrekta anläggningar visar denna studie att kunskap om solcellsmontage med avseende på hållfasthet är bristfällig. Detta kan vara en följd av den stora efterfrågan på solcellsinstallationer, som kan medföra att stort fokus ligger på att installera anläggningar snabbt, och inhämtning av kunskap ej blir prioriterat. / The number of installed PV-systems (Photovoltaic systems) has increased rapidly in Sweden the last years, and the forecast for even more installations shows an increase for the coming years. Due to the price for PV-panels har dropped and political decisions for subventions of PV-systems has made it more profitable to invest in PV-installations in Sweden. These reasons have paved the road for a new growing branch, PV-installations. The risk of a new profitable, fast growing branch is that there might be short of knowledge for new installers, and the possibility that dishonest companies just want to take the advantage of the situation to make quick money, which can lead to installations poorly made.   After a search of published literature in strength of mounting for PV-panels there the result was that this is a rather unexplored subject, which motivated this investigation.   The aim of this study was to find out if PV-panels on tiled roofs were installed correct due to the snow load and wind load in the region Dalarna and Gävleborg in Sweden.   Fourteen PV-systems has been studied and evaluated. When the evaluation of the PV-systems were made the following criteria were considered: number of fixing attached to the roof of the mounting, distance between mounting fixings and how the PV-panels were installed relative the construction of the mounting. A PV-system had to be installed correctly for all three criterias to be considered approved. The result of this work shows that none of the evaluated systems were installed correctly. Some systems were approved in two of the criteria, while two systems were not approved in any of the criteria. The evaluation was made due to calculation programs and instructions from the manufacturers of mounting and PV-panels.   The fact that none of the PV-systems were approved for all three criteria implies that the installations of PV-systems are not made strong enough. This result is not stated for all installations in Sweden because the number of studied PV-systems were not big enough, and the area of the studied installations were rather small. Basis of snow load and wind load variates quite much in Sweden depending on region. It is assumed that designers and constructors attempt to install PV-systems correct, therefor shows this work that there’s a lack of knowledge for construct installations strong enough. This may be a result of the fast increase of PV-installations, where the priority lays in installing many PV-systems, not in education and search of knowledge.

This bachelor thesis assesses the environmental sustainability of the implementation of a battery storage system in a commercial building. The thesis compares  two case studies, Case 1 being a commercial building with installed solar panels and Case 2 being a commercial building with installed solar panels and a battery storage system. Based on simulations the thesis investigates a battery storage system’s impact on sustainability in terms of CO2 emission equivalents and nuclear wastes. The study is applied in the geographical region of northern Stockholm. The models and calculations are conducted  in MATLAB, Excel and Google Sheets. The effects of the implementation depends on the electricity mix. Implementation of a battery storage system in a commercial building with solar panels, supplied with the Swedish electricity mix, increased the CO2 emissions with 3.6986 ⋅ 103 kg. A majority of the increased emissions was caused by the solar panels. They increased the CO2 emissions with 3.3876 ⋅ 103 kg in Case 1 and 3.6988 ⋅ 103 kg in Case 2. The nuclear waste was reduced with 878.3 g in Case 1 and 959 g in Case 2. The results also showed an increased consumption of renewable energy and a decreased load on the grid due to the implementation of a battery storage. For the sensitivity analysis the Swedish electricity mix was replaced by the European Union electricity mix. The resultant conclusion is that a commercial building decreased its CO2 emissions when solar panels were installed and a battery storage system implemented. The overall conclusion is that the environmental sustainability examination of the implementation resulted in an increasing emission of CO2 and a decreased amount of nuclear waste. Sustainable benefits such as an increased consumption of renewable energy of the building, a reduced dependence on the grid and improved conditions for phasing out nuclear power were also retrieved from the results. On a larger scale it has been made clear that battery storage systems are much needed in the conversion to renewable energy sources, and that research and investment in solar power and storage systems are of utter importance.

Detta arbete fokuserar på användningen av solpaneler för att producera den energi som behövs för KTH-byggnaden i Södertälje och minska dess miljöpåverkan. Problembeskrivningen betonar vikten av att minska energiförbrukningen och använda förnybara energikällor för att täcka det kvarvarande energibehovet för byggnader som KTH i Södertälje. Syftet och målet med arbetet är att undersöka mängden el och energi som används på KTH-byggnaden och föreslå en hållbar lösning med solpaneler för att producera den energi som behövs. Genomförandet av studien inkluderar beräkningar och tekniska detaljer. Informationen om energiförbrukningen på KTH Södertälje samlas in från Miljökontoret, och beräkningar av solinstrång och panelbehov utförs. För att välja lämpliga solpaneler jämförs olika alternativ från Svea Solar baserat på tekniska specifikationer och pris. Beräkningar utförs för att bestämma antalet solpaneler som krävs för att täcka byggnadens elförbrukning, och placeringen av solpanelerna diskuteras. Resultatet innebar att 92 solpaneler installerades på KTH-byggnaden för att främja hållbar energiproduktion. Solpanelerna placerades vågrätt på taket för att utnyttja takytan optimalt och undvika skuggning. Med en vinkel på 20 grader kunde solpanelerna dra nytta av solens infallsvinkel och maximera energiproduktionen. Beräkningar visade att solpanelerna förväntades producera cirka 5 875 kWh el per månad, vilket skulle spara KTH cirka 4 282 kr per månad under 2023. Kostnaden för installationen var 414 000 kr och återbetalningstiden beräknades vara cirka 8,1 år. / This work focuses on the use of solar panels to produce the energy needed for the KTH building in Södertälje and reduce its environmental impact. The problem statement emphasizes the importance of reducing energy consumption and using renewable energy sources to cover the remaining energy needs of buildings such as KTH in Södertälje. The purpose and goal of the work is to investigate the amount of electricity and energy used at the KTH building and propose a sustainable solution with solar panels to produce the energy needed. The implementation of the study includes calculations and technical details. The information on energy consumption at KTH Södertälje is collected from the Environmental Office, and calculations of solar energy and panel requirements are carried out. To choose suitable solar panels, different options from Svea Solar are compared based on technical specifications and price. Calculations are performed to determine the number of solar panels required to cover the building's electricity consumption, and the placement of the solar panels is discussed. The result meant that 92 solar panels were installed on the KTH building to promote sustainable energy production. The solar panels were placed horizontally on the roof to make optimal use of the roof surface and avoid shading. With an angle of 20 degrees, the solar panels were able to take advantage of the sun's angle of incidence and maximize energy production. Calculations showed that the solar panels were expected to produce approximately 5,875 kWh of electricity per month, which would save KTH approximately SEK 4,282 per month in 2023. The cost of the installation was SEK 414,000 and the payback period were estimated to be approximately 8.1 years.