Desenvolvimento de simulador solar contínuo para teste de estabilização de módulos fotovoltaicos

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Costa, Eurides Ramos
• Orientador(a): Krenzinger, Arno
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Módulo fotovoltaico; Estabilidade; Radiação solar; Energia
• Palavras-chave em Inglês: Solar simulator; Photovoltaic module; Stability; Performance
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/197042

A maior parte dos módulos fotovoltaicos apresenta alguma degradação de desempenho elétrico observada logo depois que os mesmos são submetidos ao uso em exposição solar. Para algumas tecnologias, é necessário adotar um procedimento para levar o mesmo até sua estabilização antes de caracterizá-lo. O objetivo desta Tese é desenvolver e classificar um simulador solar para submeter módulos fotovoltaicos a condições de irradiação e temperatura, como estabelecidas nas normas da Comissão Eletrotécnica Internacional, visando alcançar a estabilidade de desempenho elétrico desses dispositivos. Este desenvolvimento foi possível com uso de ferramentas computacionais para iluminância, seleção de lâmpadas com distribuição espectral e iluminância compatíveis com a demanda, análise espectral da radiação emitida com espectrorradiômetro e sua comparação com o espectro solar padrão, construção de bancada suporte para os módulos, ventilação na câmara de iluminação contínua para estabilização de temperatura e observando-se os requisitos de light-soaking descritos na norma IEC 61215-2. É focalizada a adequação do espectro de saída do simulador ao de referência da distribuição espectral da radiação solar no espectro visível AM 1,5G, para o qual foi alcançada a correspondência espectral e não uniformidade espacial da irradiância classe C e para estabilidade temporal classe A, como descritos nas condições de classificação indicadas na norma IEC 60904-9. Paralelamente foi realizado um estudo da qualificação espectral da fonte de iluminação do simulador solar de flash para ensaios de módulos fotovoltaicos no LABSOL. Constatou-se que há necessidade do uso de células de referência representativas da mesma tecnologia do módulo fotovoltaico a ser ensaiado ou a realização de ensaios periódicos determinados os desvios devido ao descasamento espectral e possíveis mudanças de comportamento das fontes de radiação no simulador ao longo de sua vida. Uma vez implementado o simulador, realizaram-se ensaios com a intenção de caracterizar a irradiância na superficíe de ensaio e analisar requisitos de procedimento de estabilidade sugeridos pelas normas da Comissão Eletrotécnica Internacional. Por fim, analisou-se os dados obtidos e comparou-se com os dados teóricos. Conclui-se que este tipo de simulador solar para a exposição prévia de módulos fotovoltaicos é viável e cumpre bem sua função.