Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 InternacionalVargas Hernandez, CarlosPosada Posada, Sebastián2025-03-262025-03-262024https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/87735ilustracionesLa presente tesis aborda el desafío de optimizar la eficiencia en la captación y conversión de energía solar en sistemas fotovoltaicos, un tema de gran relevancia debido a sus profundas implicaciones económicas y ambientales. En un mundo que avanza hacia fuentes de energía sostenibles, la implementación de tecnologías innovadoras cobra protagonismo. En este contexto, se presenta la Tolva Óptica con Índice de Refracción Específico como una solución clave para mejorar la competitividad y desempeño del sector solar. El eje central de esta investigación es el desarrollo y análisis del Optimizador de Captación de Radiación Solar: Tolva Óptica, un dispositivo diseñado para concentrar eficientemente la radiación solar mediante la manipulación precisa de la luz, aprovechando un índice de refracción específico. Este enfoque no solo permite mitigar las pérdidas de energía por reflexión en los paneles solares, sino que también mejora sustancialmente la eficiencia de las celdas fotovoltaicas al redirigir la radiación hacia las áreas activas de captación. La tolva óptica, propuesta en una geometría piramidal inversa, destaca como una alternativa innovadora debido a su capacidad de concentración óptica superior, su facilidad de instalación y su mantenimiento simplificado. A través de un análisis riguroso, esta tesis profundiza en los fundamentos físicos que rigen la interacción de la luz con la estructura de la tolva, abordando la trayectoria, incidencia y comportamiento de la radiación dentro del dispositivo. Además, se detalla cuidadosamente la selección de las dimensiones y la geometría óptima que maximizan el rendimiento energético del sistema. Este trabajo, enmarcado en un enfoque integral, no solo contribuye a la optimización de sistemas fotovoltaicos convencionales, sino que también abre nuevas posibilidades para su aplicación en arquitecturas solares más versátiles, como paneles con celdas espaciadas, utilizados en ventanas o techos. En este sentido, la tolva óptica se posiciona como una herramienta estratégica para impulsar la transición hacia un modelo energético más eficiente, sostenible y accesible (Texto tomado de la fuente).This thesis addresses the challenge of maximizing efficiency in the capture and conversion of solar energy in photovoltaic systems, a topic of great importance due to its significant economic and environmental implications. In a world moving toward sustainable energy sources, the implementation of innovative technologies is paramount. In this context, the Optical Hopper with Specific Refractive Index is presented as a key solution to enhance the competitiveness and performance of the solar energy sector. The core of this research lies in the development and analysis of the Solar Radiation Capture Optimizer: Optical Hopper, a device designed to efficiently concentrate solar radiation through precise manipulation of light, leveraging a specific refractive index. This approach not only mitigates energy losses due to reflection on solar panels but also significantly enhances the efficiency of photovoltaic cells by redirecting radiation to the active capture areas. The optical hopper, proposed in an inverted pyramidal geometry, stands out as an innovative alternative due to its superior optical concentration capacity, ease of installation, and simplified maintenance. Through a rigorous analysis, this thesis delves into the physical principles governing the interaction of light within the hopper structure, addressing the trajectory, incidence, and behavior of radiation inside the device. Additionally, the selection of optimal dimensions and geometry to maximize system performance is meticulously detailed. Framed within a comprehensive approach, this work not only contributes to the optimization of conventional photovoltaic systems but also opens new possibilities for its application in more versatile solar architectures, such as panels with spaced cells used in windows or roofs. In this context, the optical hopper is positioned as a strategic tool to drive the transition toward a more efficient, sustainable, and accessible energy model.xi, 76 páginasapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/530 - FísicaTrabajo de grado - MaestríaUniversidad Nacional de ColombiaRepositorio Institucional Universidad Nacional de Colombiahttps://repositorio.unal.edu.co/info:eu-repo/semantics/openAccessEnergía solarTolva ÓpticaÍndice de refracción específicoCaptación de radiación solarEficiencia energéticaPaneles solaresReflexiónConcentradores ópticosEfecto fotovoltaicoSostenibilidadSolar energyOptical funnelSpecific refraction indexSolar radiation captureEnergy efficiencySolar panelsReflectionOptical concentratorsPhotovoltaic effectSustainabilityRadiación solarSolar radiationCalefacción solarSolar heating