Uso de imagens de eletroluminescência para detecção de danos mecânicos nos módulos fotovoltaicos

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Matos, Lucas de
• Orientador(a): Krenzinger, Arno
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Painel solar fotovoltaico; Células fotovoltaicas; Eletroluminescência; Dano mecânico
• Palavras-chave em Inglês: Photovoltaic modules; Solar cell microcracks; Electroluminescence; Mechanical damage in solar cells
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/213188

O uso da energia solar vem crescendo cada vez mais e se tornando uma importante fonte para composição da matriz energética mundial. Os módulos fotovoltaicos são capazes de converter a radiação solar em energia elétrica. A produção de energia elétrica por conversão fotovoltaica está diretamente relacionada à disponibilidade da radiação solar, inclinação do módulo, eficiências dos sistemas envolvidos, entre outros fatores. Esta dissertação apresenta uma avaliação dos efeitos de danos mecânicos em células fotovoltaicas, por microfissuras e outros tipos de degradação, através de imagens de eletroluminescência, curva I-V e inspeção visual. Para isso, avaliaram-se quantitativamente e qualitativamente diversos módulos disponíveis no Laboratório de Energia Solar da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (Labsol-UFRGS), com intuito de relacionar danos mecânicos nas células com a potência produzida. Analisaram-se módulos em diferentes condições antes e depois da realização de ensaios mecânicos. Alguns módulos fotovoltaicos, apesar de apresentarem bom aspecto visual, demonstraram uma degradação considerável, impactando assim as suas potências. Por outro lado, módulos com alguma célula danificada ainda apresentaram valores medidos de potência máxima semelhantes aos valores nominais. Módulos de 60 células apresentaram maior resistência aos ensaios mecânicos do que módulos com 72 células. Alguns módulos apresentaram um acréscimo na potência após o ensaio mecânico, apesar de observar-se o aumento de microfissuras, tendo em vista que houve também contatos internos restabelecidos. Destas observações, constatou-se que nas células em que as microfissuras não obtiveram rompimento total de contato, a perda de potência é quase imperceptível, porém é provável que haverá impacto com a propagação do defeito ao longo do tempo de operação.