Oferta de Trabajos Fin de Grado

Actualizada el 25 de octubre de 2016

Caracterización de impurezas en células solares de silicio a partir de medidas de tiempo de vida

Tutor: Prof. Dr. Carlos del Cañizo
Email: carlos.canizo@ies.upm.es

Descripción del TFG: Las células solares de silicio son la base de la tecnología fotovoltaica que está alcanzando ya costes competitivos respecto a otras fuentes de generación eléctrica. Una vía de reducir aún más sus costes pasa por relajar los requisitos de purificación del material de partida, el silicio cristalino. La calidad de una oblea de silicio se suele evaluar con medidas de tiempo de vida de portadores, que vienen determinadas por el tipo y concentración de las impurezas contaminantes o defectos presentes. El trabajo fin de grado planteará un algoritmo para asociar curvas de tiempo de vida al tipo de impurezas o defectos predominantes, empleándolo para caracterizar obleas contaminadas deliberadamente y obleas purificadas por métodos no convencionales.

Requisitos: Se requieren conocimientos de Matlab y manejo fluido del inglés

Oferta de Trabajos Fin de Master

Actualizada el 25 de octubre de 2016

Evaluación del impacto de innovaciones tecnológicas en el coste de la electricidad de origen solar

Tutor: Prof. Dr. Carlos del Cañizo
Email: carlos.canizo@ies.upm.es

Descripción del TFM: El coste de la energía solar fotovoltaica se ha reducido de forma drástica en los últimos años, entrando ya en rangos que la hacen competitiva frente a otras fuentes de generación eléctrica. Para guiar los esfuerzos de investigación en este ámbito es importante estudiar cómo pueden impactar en el coste de la electricidad de origen solar las innovaciones que se están explorando en la tecnología convencional o en las alternativas que se proponen. Con ayuda de un software comercial de análisis de costes (Total Cost of Ownership for Energy), se establecerá un caso básico que reproduzca la situación actual en un número de escenarios (huerta solar, instalación en edificio), se hará un análisis de sensibilidad para identificar los factores más críticos, y se evaluará el impacto de algunas de las estrategias que se persiguen para reducir aún más el coste.

Requisitos: Se requiere manejo fluido del inglés

Optimización de emisores de boro en células solares de silicio

Tutor: Prof. Dr. Carlos del Cañizo
Email: carlos.canizo@ies.upm.es

Descripción del TFM: Las células solares de silicio sobre obleas tipo n presentan una mayor eficiencia potencial respecto a las usadas convencionalmente, que son de tipo p, y se han de complementar con la difusión de emisores de boro (dopante tipo p). El objeto del Trabajo Fin de Máster es modificar el proceso base de difusión de boro en horno de tubo diseñado en el Instituto de Energía Solar, variando los parámetros del mismo para minimizar la recombinación en el emisor y maximizar el efecto de extracción de impurezas en la base. Durante el trabajo se habrán de difundir los emisores en horno de tubo a partir de BBr3 líquido y caracterizar sus propiedades, principalmente con medidas de tiempo de vida por decaimiento de la fotoconductividad.

Observaciones: El trabajo se realizará en las instalaciones del Instituto de Energía Solar en TecnoGetafe. Se ha de disponer de tiempo para asumir el desplazamiento, y es recomendable disponer de vehículo propio.

Actualizada el 30 de Agostoo de 2016

Desarrollo y optimización de procesos de fabricación de células solares fotovoltaicas de nueva generación

Tutores: Dr. Pablo García-Linares Fontes/ Dra. Elisa Antolín Fernández / Prof. Dr. Antonio Martí vega
Email: p.garcia-linares@ies-def.upm.es / elisa@ies-def.upm.es / amarti@etsit.upm.es

Grupo de Investigación: Silicio y nuevos conceptos para células solares

Estimación porcentual aproximada de los bloques de estudio / teoría / implementación: 5/10/85

Descripción del TFM: En el grupo de Silicio y nuevos conceptos para células solares del Instituto de Energía Solar (IES) estamos desarrollando una línea de procesado de células solares fotovoltaicas de alta eficiencia basadas en materiales de tipo III-V. Estas células solares están basadas en un nuevo tipo de arquitectura de 3 terminales desarrollada en nuestro grupo de investigación. Las actividades de investigación a realizar por el alumno de este TFG se desarrollarán en un marco de colaboración con otros integrantes de nuestro grupo, con los sistemas y equipos del laboratorio de fabricación de células solares del IES y en el ámbito de varios proyectos científicos. Durante este TFM, el/la estudiante aprenderá los fundamentos teóricos y prácticos generales de fotovoltaica y específicos de fabricación microelectrónica aplicada a células solares. De esta forma, contribuirá con la optimización de algunos de los procesos requeridos en la fabricación de las células fotovoltaicas de nueva generación con las que actualmente trabajamos. Las actividades involucradas, entre otras, son: procesos de fotolitografía, evaporación y sputtering de contactos metálicos, capas antirreflectantes y capas aislantes, perfilometría, procesos químicos en sala blanca y medidas básicas de corriente-tensión.

Requisitos: Grado en Ingeniería de Telecomunicación / Ingeniería Industrial / Ingeniería de Materiales e interés por la energía solar fotovoltaica y la tecnología de semiconductores

Caracterización y optimización de células solares fotovoltaicas de 3 terminales

Tutores: Dr. Pablo García-Linares Fontes/ Dra. Elisa Antolín Fernández / Prof. Dr. Antonio Martí vega
Email: p.garcia-linares@ies-def.upm.es / elisa@ies-def.upm.es / amarti@etsit.upm.es

Grupo de Investigación: Silicio y nuevos conceptos para células solares

Estimación porcentual aproximada de los bloques de estudio / teoría / implementación: 10/15/75

Descripción del TFM: La célula solar fotovoltaica de heterounión de 3 terminales fue recientemente propuesta por investigadores del grupo de Silicio y nuevos conceptos para células solares del Instituto de Energía Solar (IES). Se trata de una nueva arquitectura simplificadora para la implementación de células solares de alta eficiencia y bajo coste. En este TFG, el alumno se verá inmerso en las actividades de investigación para el desarrollo de esta nueva generación de dispositivos fotovoltaicos y contribuirá, gracias a la colaboración con otros investigadores del grupo, en su optimización. Para ello contará con los sistemas de caracterización de células solares de nuestros laboratorios y aprenderá los fundamentos teóricos y prácticos en fotovoltaica y en caracterización de células solares avanzadas. Las actividades que desarrollará consistirán en: medidas de curvas de corriente-tensión (I-V) en simulador solar y en oscuridad, medidas de fotocorriente y de eficiencia cuántica, medidas de resistencia de hoja y de contacto por TLM, medidas de dopaje y resistividad por efecto Hall, etc.

Requisitos: Grado en Ingeniería de Telecomunicación / Ingeniería Industrial / Ingeniería de Materiales e interés por la energía solar fotovoltaica y la tecnología de semiconductores

Actualizada el 11 de Febrero de 2016

Propuestas del Grupo de Caos en Circuitos Electrónicos

Tutora: María Pilar Mareca López (mpmareca@fis.upm.es). Personas de contacto: Borja Bordel (bbordel@dit.upm.es) ; Vicente Alcober Bosch (valcober@fis.upm.es). Despacho A-201.2

Los temas 2 y 3 se pueden realizar por parejas de alumnos para trabajar en equipo:

TEMA 1: Implementación de una herramienta software (“toolbox”) MATLAB para el análisis y simulación numérica de Sistemas Dinámicos No Lineales y Caos

Partiendo de las aplicaciones MATLAB ya existentes en el Grupo de Investigación de 'Caos en Circuitos Electrónicos', este TFG consiste en la programación, publicación y difusión de un toolbox con funcionalidades completas para el estudio de Sistemas Dinámicos No Lineales y Caos. Se contempla, también, el desarrollo de una herramienta gráfica con la que hacer uso de dicho toolbox.

TEMA 2: Simulación numérica y análisis de un Sistema Electrónico Analógico paradigma de Caos y su aplicación al Enmascaramiento Caótico

Trata la Simulación numérica del Caos generado por un sistema no lineal paradigma de Caos como el de Chua o de tipo Jerk y su posterior Sincronización, con MATLAB y Simulink. Posteriormente se utilizará para realizar un Criptosistema basado en enmascaramiento caótico.

TEMA 3: Construcción de un Sistema Electrónico Analógico paradigma de Caos y su aplicación al Enmascaramiento Caótico

Implementación electrónica mediante SPICE, Labview ... así como la construcción del hardware del Caos generado por un circuito electrónico no lineal y su Sincronización para realizar un Criptosistema Caótico. El objetivo en los temas 2) y 3) consiste en generar señales caóticas y transmitir señales de datos de forma segura mediante una máscara caótica. Para una adecuada implementación del emisor, el receptor , tanto el sistema generador de caos como la máscara o la señal recuperada, deben incluir los elementos electrónicos necesarios como amplificadores, filtros o moduladores.

Si el TFG se realiza en pareja de dos alumnos, un alumno realizaría la parte de simulación numérica y el otro, la parte de hardware. El objetivo del equipo es conseguir un emisor y un receptor de caos para enmascarar información, de forma completa. Por otro lado, se fomenta el trabajo en equipo, tan necesario en las empresas.

TEMA 4: Sistemas básicos generadores de Caos para aplicaciones Biomédicas

Se propone el estudio numérico de sistemas no lineales básicos que puedan 'emular' señales del corazón o del cerebro y con el objetivo de corregir situaciones de riesgo. Su implementación se realizará en código MATLAB.

Propuestas de Ofertas de Trabajo Fin de Grado

Optimización de proceso de fabricación de células solares de silicio mediante la herramienta de simulación Impurity-to-Efficiency

Tutora / Ponente: Ana Peral / Carlos del Cañizo
Email: ana.peral@ies-def.upm.es / canizo@ies-def.upm.es

El grupo de Silicio y Nuevos Conceptos de Células Solares ha desarrollado, en colaboración con el Photovoltaics Research Laboratory del MIT una herramienta software de simulación del impacto de impurezas de hierro en células solares de silicio, llamada I2E (Impurity-to-Efficiency). El trabajo fin de grado tiene como objetivo usar dicha herramienta para optimizar los pasos térmicos de alta temperatura del proceso de fabricación de células solares, en particular el de difusión del emisor de fósforo y el del quemado de los contactos metálicos, maximizando el efecto de extracción de impurezas (gettering) sin comprometer otros parámetros clave en el dispositivo (recombinación en emisores). Observaciones: Se requieren conocimientos de Matlab y manejo fluido del inglés.

Oferta de Trabajos Fin de Master

Actualizada el 1 de Febrero de 2016

Mejora de emisores de fósforo a baja temperatura en células solares de silicio

Tutor: Carlos del Cañizo
Email: canizo@ies-def.upm.es

Breve descripción del TFM A pesar de ser parte fundamental de la tecnología de fabricación de células solares de silicio cristalino, el papel que juega el emisor de fósforo sigue siendo objeto de investigación, al no conocerse la configuración exacta que adopta el fósforo en la zona altamente dopada, y los efectos que esto tiene en la recombinación del emisor y la extracción de impurezas metálicas. El objeto del TFM es estudiar la variación de la recombinación del emisor de fósforo con procesos a baja temperatura, lo cual puede tener un impacto relevante en la eficiencia que pueden alcanzar las células industrialmente. Durante el trabajo se habrán de difundir los emisores en horno de tubo a partir de POCl3 líquido y caracterizar sus propiedades, principalmente con medidas de tiempo de vida por decaimiento de la fotoconductividad.

Observaciones: El trabajo se realizará en las instalaciones del Instituto de Energía Solar en TecnoGetafe. Se ha de disponer de tiempo para asumir el desplazamiento, y es recomendable disponer de vehículo propio.

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