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Document type: Tese
Title: Redução da potência em módulos fotovoltaicos : análise dos parâmetros elétricos iniciais e da degradação dos primeiros anos em condições externas
Author: Policarpi, Taila Cristiane
Advisor: Moehlecke, Adriano
First advisor-co: Zanesco, Izete
Abstract (native): O decréscimo da potência dos módulos fotovoltaicos (FV) após a instalação pode ocorrer pela degradação sofrida pelo módulo, que depende, entre outros fatores, da estrutura da célula solar, dos materiais utilizados na fabricação do módulo FV e do ambiente. O presente trabalho analisa e compara módulos FVs com células solares de tecnologia Al-BSF, de silício multi e monocristalino (Si-Mc e Si-mono), instalados em três propriedades rurais no oeste do Paraná. Módulos FVs de teste foram inseridos nos sistemas, bem como módulos de referência foram armazenados, sendo caracterizados eletricamente após períodos de operação/armazenamento, permitindo avaliar a evolução dos parâmetros elétricos e, por meio deles, a taxa de degradação, assim como o efeito da sujidade nos módulos FVs de teste em operação. Antes da instalação nas propriedades rurais, a caracterização elétrica dos módulos FVs revelou potências superiores às nominais. Após o período de exposição, a degradação para os módulos de Si-Mc ficou no intervalo de -4,4% a -5,0% (em 3 anos) e para os de Si mono foi de -1,7% (2 anos), divergindo das previsões do fabricante que são da ordem de -3,7 % para os módulos FVs de Si-Mc (em 3 anos) e de 3,5% para os módulos FVs de Si-mono (2 anos). Os módulos FVs de Si-Mc armazenados apresentaram uma queda de potência da ordem de -2,4% e -3,5 % (para potência nominal de 270 Wp e 325 Wp, respectivamente) enquanto os de Si-mono mostraram uma queda de somente -0,8%. A degradação estimada pelo desempenho global dos sistemas FVs foi similar a calculada por meio dos parâmetros elétricos somente para os módulos FVs com menor acúmulo de sujidade.
Abstract (english): The decrease in the power of photovoltaic (PV) modules after installation can occur due to the degradation suffered by the module, which depends, among other factors, on the structure of the solar cell, the materials used in the manufacture of the PV module and the environment. The present work analyzes and compares PV modules with Al-BSF technology solar cells, multi and monocrystalline silicon (Si-Mc and Si mono, respectively), installed in three rural properties in the west of Paraná. Test PV modules were installed into the PV systems and reference modules were stored, being electrically characterized after periods of operation/storage, allowing to evaluate the evolution of the electrical parameters and through them the degradation rate, as well as the effect of soiling on the test PV modules in operation. Prior to the installation in the rural properties, the electrical characterization of the PV modules revealed higher nominal powers than those specified by manufacturer datasheet. After the exposure period, the degradation for Si-Mc modules was in the range of -4.4% to -5.0% (in 3 years) and for Si-mono modules was -1.7% (2 years), differing from the manufacturer's forecasts of -3.7% for Si-Mc PV modules (in 3 years) and 3.5% for Si-mono PV modules (2 years). The stored Si-Mc PV modules showed a power drop of -2.4% and -3.5% (for rated power of 270 Wp and 325 Wp, respectively) while the Si-mono modules showed a decrease of only -0.8%. The degradation estimated by the performance ratio of the PV systems was similar to that calculated through the electrical parameters solely for the PV modules with lower soiling.
Keywords: Módulos Fotovoltaicos
Degradação
Células Solares de Silício
Photovoltaic Modules
Degradation
Silicon Solar Cells
CNPQ Knowledge Areas: ENGENHARIAS
MATERIAIS ELETRICOS::MATERIAIS E COMPONENTES SEMICONDUTORES
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Institution Acronym: PUCRS
Department: Escola Politécnica
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais
Access type: Acesso Aberto
Fulltext access restriction: Trabalho não apresenta restrição para publicação
URI: https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/11592
Issue Date: 27-May-2024
Appears in Collections:Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais

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