Efecto de la temperatura en concentradores solares de fibras luminiscentes para aplicaciones en entornos espaciales

Abstract

En este trabajo se ha estudiado la viabilidad de los concentradores solares de fibras luminiscentes para utilizarlos en entornos espaciales. Para ello se han realizado una serie de experimentos con fibras ópticas de polímero dopadas con diferentes materiales luminiscentes, concentraciones y métodos de fabricación para determinar la fotoestabilidad de la señal emitida por las fibras. Por una parte, se ha analizado la variación de la intensidad durante periodos largos de tiempo y ciclos de iluminación/oscuridad utilizando un simulador solar calibrado (AM1.5G) y por otra, se ha medido la fotoestabilidad de las fibras en función de la temperatura utilizando un horno, y en varios ciclos térmicos. Se ha concluido que las fibras dopadas con el colorante orgánico lumogen red son estables en periodos largos de exposición a la radiación solar (decaimiento menor del 6%) y que las fibras estudiadas son estables con un decaimiento menor del 20% en ciclos térmicos de hasta 90 ºC.

In this work, the viability of fiber luminiscent solar concentrators for use in space environment has been studied. To this end, some experiments have been carried out with polymer optical fibers doped with different luminiscent materials, concentrations and manufacturing methods to determine the photostability of the signal emitted by the fibers. On the one hand, the variation of intensity over long periods of time and lighting/dark cycles has been analyzed using a calibrated solar simulator (AM1.5G) and, on the other, the photostability of the fibers has been measured as a function of temperature using an oven, and in several thermal cycles. It has been concluded that the fibers doped with the organic dye lumogen red are stable in long periods of exposure to solar radiation (decay less than 6%) and that the fibers studied are stable with a decay less than 20% in thermal cycles of up to 90 ° C.

Lan honetan, zuntz luminiszenteekin egindako eguzki-kontzentragailuen bideragarritasuna aztertu da espazioko inguruneetan erabili ahal izateko. Horretarako, zenbait saiakuntza egin dira material luminiszente, kontzentrazio eta fabrikazio-metodo desberdinekin dopatutako zuntz optikorekin, zuntzek igorritako seinalearen fotoegonkortasuna zehazteko. Alde batetik, denbora-tarte luzeetan eta argiztapen/iluntasun-zikloetan intentsitatearen aldaketa aztertu da, kalibratutako eguzki-simulagailu bat (AM1.5G) erabiliz, eta, bestetik, labe bat erabiliz, zuntzen fotoegonkortasuna neurtu da tenperaturaren arabera eta zenbait ziklo termikotan. Ondorioztatu da, lumogen red koloratzaile organikoarekin dopatutako zuntzak egonkorrak direla eguzki-erradiazioko esposizio-aldi luzeetan (beheraldia % 6a baino gutxiago) eta aztertutako zuntzak egonkorrak direla 90 ºC-rainoko ziklo termikoetan, beraien intentsitatea % 20 baino gutxiago jaitsiz.