Incremento da eficiência fotovoltaica em painéis solares, por meio de filmes finos antirreflexivos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Carvalho, Ramon Dadalto
Orientador(a): Moreira, Mario Lucio
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Física
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/14607
Resumo: Nesta tese, foram desenvolvidos filmes antirreflexivos para aplicação em vidro solar de painel fotovoltaico. O interesse neste tema é devido à energia solar fotovoltaica ampliar a cada dia sua participação na matriz energética brasileira, e as projeções para os próximos anos são promissoras, visto que o Brasil possui regiões com elevada irradiação. Contudo, existem algumas limitações, como a eficiência máxima do painel, que pode chegar a 25%, devido às limitações físicas, e as perdas de energia causadas pelo fenômeno físico da reflexão no vidro solar, usado na parte frontal do painel fotovoltaico, onde a refletância pode chegar a 8%. É possível diminuir esta refletância usando filmes finos antirreflexivos, os quais foram elaborados com os seguintes materiais: Al2O3 e uma nova composição composta por SiO2 BaF2, ambos sintetizados pelo método sol-gel e depositados por imersão controlada, que é uma técnica de baixo custo, sendo um ponto relevante para a pesquisa. Assim, para analisar tanto as características dos filmes antirreflexivos como a influência destes nos parâmetros fotovoltaicos, foram realizadas as seguintes caracterizações: microscopia eletrônica de varredura, para avaliar a superfície do filme e a seção transversal para aferição da espessura; espectroscopia Uv-Vis-NIR, nos modos de transmitância e refletância, para a região do espectro de 350 até 1500 nm; caracterização elétrica para obtenção do desempenho fotovoltaica do mini módulo fotovoltaico de silício monocristalino. Logo, os principais resultados obtidos para transmitância e refletância foram, para o filme de Al2O3 de 96,88% e 3,04%, e para o filme de SiO2 BaF2 com 96,33% e 3,32%, respectivamente. Além disso, os parâmetros fotovoltaicos obtidos foram, Jsc de 9,96 e 9,72 mA/cm2, com um incremento de 8,61 e 6,0%, e PCE de 20,86 e 20,58%, com um incremento de 7,66 e 6,19% para o painel coberto com os filmes de Al2O3 e SiO2 BaF2. BaF2, respectivamente. Portanto, é notável a influência nos parâmetros fotovoltaicos por parte dos filmes antirreflexivos de Al2O3 e SiO2.