Análise da degradação induzida pelo potencial em módulos fotovoltaicos de silício cristalino

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Santos, Juliano Theis dos
• Orientador(a): Krenzinger, Arno
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Painel solar fotovoltaico; Degradação; Eletroluminescência
• Palavras-chave em Inglês: Potential induced degradation; Electroluminescence on PV modules
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/212974

Este trabalho tem por objetivo analisar a Degradação Induzida pelo Potencial (PID, do inglês Potential Induced Degradation) em módulos fotovoltaicos de tecnologia silício monocristalino de base tipo “p” com potência nominal de 240 Wp. O efeito de PID é responsável pela redução da eficiência de conversão de energia, o qual gera impacto sobre o tempo de retorno do investimento financeiro, sobretudo em centrais elétricas de médio e grande porte. Em relação ao arranjo de módulos dessas centrais elétricas, o mesmo costuma operar com tensões elétrica próximas a 1000 V ou 1500 V e, em conjunto com características ambientais, favorece a ocorrência deste fenômeno. Os ensaios foram realizados no Laboratório de Energia Solar da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, cuja metodologia foi empregada com base na norma IEC TS 62804-1:2015 para avaliar a propensão dos módulos serem afetados por PID. Quanto à caraterização elétrica dos módulos, esta foi realizada em um Simulador Solar Pulsado de Grande Área (LAPSS, do inglês Large Area Pulsed Solar Simulator) em conformidade com o padrão internacional estabelecido na norma IEC TS 60904-9:2007, sendo este equipamento classificado como A+A+A+. Os ensaios de captação de imagens de eletroluminescência foram desempenhados com uma câmera digital convencional adaptada, equipada com sensor CCD, sendo a metodologia adotada com base na norma IEC TS 60904-13:2018. Além da técnica qualitativa de análise das imagens foram ainda utilizados histogramas em escalas de cinza para avaliação quantitativa. Os resultados obtidos demonstram que a metodologia utilizada é eficaz. Os módulos avaliados foram afetados por PID, apresentando uma redução significativa do ponto de máxima potência (MPP, do inglês Maximum Power Point), redução da tensão de circuito aberto () e sinais de degradação que puderam ser observados nas imagens de eletroluminescência. Os módulos avaliados foram afetados por PID, apresentando uma redução significativa do ponto de máxima potência (MPP, do inglês Maximum Power Point), redução da tensão de circuito aberto () e sinais de degradação que puderam ser observados nas imagens de eletroluminescência. Com a finalidade de avaliar a capacidade dos módulos se recuperarem da degradação, foram realizados novos ensaios de PID, no entanto com polaridade elétrica inversa. No que se refere aos resultados, estes demonstraram que a recuperação foi quase completa, apresentando uma redução mínima do MPP, se comparada com o estado inicial, sendo possível verificar pequenos sinais de degradação nas imagens de eletroluminescência. Todos os objetivos deste trabalho foram alcançados.