Influência do espectro da radiação solar em módulos fotovoltaicos

• Main Author: Guilherme Marques Neves
• Other Authors: Waldeir Amaral Vilela
• Language: Portuguese
• Published: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) 2016
• Online Access: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2016/05.05.20.52

O mercado fotovoltaico global tem crescido bastante nos últimos anos e a geração de energia elétrica a partir dos recursos solares tem se mostrado muito promissora apesar de alguns problemas que limitam sua utilização. Para que este mercado continue crescendo e se desenvolvendo, um maior conhecimento a respeito do funcionamento em campo dos módulos fotovoltaicos se faz necessário para que tecnologias e metodologias possam se tornar cada vez mais eficientes e melhores. Levando em consideração que os efeitos causados pelo espectro da radiação solar nos módulos fotovoltaicos, diferentemente da Irradiância e da temperatura, não são bem conhecidos, este trabalho teve como principal objetivo estuda-los, compreender suas principais diferenças com o padrão e conhecer seus efeitos nos dispositivos fotovoltaicos. Para tanto um sistema de aquisição de dados foi desenvolvido e montado em Cachoeira Paulista SP onde dados espectrais foram coletados e seis módulos de tecnologias diferentes (a-Si, $\mu$-Si, p-Si, m-Si, GaAs e tripla junção) foram monitorados. Com os dados obtidos parâmetros como o Fator de Formato Espectral Relativo (FFER), a Energia Média dos Fótons (APE) e o Fator Espectral Corrigido (FEC) foram calculados e utilizados nos estudos realizados. Com os resultados destes estudos, pôde-se conhecer algumas características dos espectros solares de Cachoeira Paulista e observar seus efeitos causados nos módulos fotovoltaicos. Efeitos causados por alguns elementos atmosféricos (como o vapor d'água) também foram observados em ambos. === The global photovoltaic market has grown considerably in recent years and the generation of electricity from solar resources has proven to be very promising despite some problems that limit their use. For the growth and development of PV market, a greater knowledge on the field operation of PV modules is necessary to help on developing and improving new approaches in PV technologies. Considering that the spectral effects of solar radiation on photovoltaic modules have not yet been thoroughly studied, this project aimed to understand the main differences between observed spectra with respect to the ASTM standard and to analyze their effects on photovoltaic devices. To achieve this goal, a data acquisition system was developed and assembled in Cachoeira Paulista SP, where spectral data have been collected, and six different kinds of photovoltaic modules (a-Si, $\mu$-Si, p-Si, m-Si, GaAs and triple junction) have been monitored. The collected data were used to calculate parameters such as Relative Spectral Form Factor (FFER), Average Photon Energy (APE) and Corrected Spectral Factor (FEC), that were used in this study. With this information, some characteristics of the solar spectrum in Cachoeira Paulista influenced by atmospheric parameters (like water vapor) could be identified, as well as their effects on photovoltaic modules.