Impactos da temperatura e irradiância em células solares de silício policristalino

• Autor(a) principal: FÉBBA, Davi Marcelo
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
• Texto Completo: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2418
• topic: CNPQ::CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA::FÍSICA; Células solares; Parâmetros elétricos; Influência de temperatura; Irradiância; Evolução diferencial; Silício policristalino

O conhecimento de como os parâmetros elétricos de células solares são afetados pela temperatura e irradiância é de fundamental importância tanto para a avaliação de desempenho de plantas fotovoltaicas quanto para o desenvolvimento de novos dispositivos. Embora muitos trabalhos tenham sido publicados na literatura sobre esse assunto, discrepâncias significativas podem ser encontradas entre eles. Assim, com o objetivo de esclarecê-las, os impactos da temperatura e irradiância em sete células solares de silício policristalino foram estudados através de um minucioso estudo experimental no intervalo 600 − 1000 /2 e 25 − 55oC, com a utilização de uma plataforma de caracterização de células solares equipada com controle de temperatura e mesa de vácuo, desenvolvida durante este trabalho, e posterior extração dos parâmetros do modelo de diodo único modificado através do emprego de um processo de otimização global por meio do algoritmo de Evolução Diferencial, resultando em baixos erros entre as curvas I-V experimentais e simuladas. Os resultados indicaram que os efeitos de temperatura são muito mais intensos para todos os parâmetros do modelo de diodo simples modificado, exceto para a fotocorrente. A resistência em série exibiu um decaimento exponencial conforme a temperatura aumentou, permanecendo praticamente constante para diferentes valores de irradiância. A resistência shunt mostrou um decaimento linear com o aumento da temperatura, e permaneceu praticamente constante conforme a irradiância aumento. Já a corrente de saturação reversa do diodo exibiu um crescimento exponencial com o aumento de temperatura, não exibindo alterações significativas para diferentes irradiâncias. O fator de idealidade do diodo permaneceu praticamente constante tanto para variações de temperatura quanto irradiância. A fotocorrente exibiu um crescimento linear conforme a temperatura e irradi- ância aumentaram, sendo muito mais intenso nesse último caso. Foi observado ainda que as incertezas e os erros associados a esse procedimento de caracterização e extração de parâmetros foram pequenas, de modo que essa metodologia produziu resultados que podem ser considerados representantes confiáveis do real comportamento de células solares de silício policristalino sob as condições de temperatura e irradiância estudadas