Efeitos metaestáveis em módulos fotovoltaicos de filmes finos

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Você sabia que os módulos fotovoltaicos de filmes finos apresentam variação em seu desempenho devido à efeitos metaestáveis? Confira agora por que isso acontece!

Certos módulos de filmes finos, entre eles CdTe e CIGS, apresentam aumento na eficiência de conversão quando expostos à radiação solar que perdura por determinado período após a interrupção da exposição. Esse aumento é devido a ocorrência de efeitos metaestáveis. Segundo Bühler et al., (2014), a metaestabilidade possui uma taxa logarítmica de aumento da potência até que atinja seu valor máximo e decai exponencialmente para o tempo de relaxamento.

Esses efeitos influenciam os parâmetros de corrente-tensão e podem resultar em desempenho artificialmente elevado ou baixo. Em alguns casos os efeitos podem estar próximos da precisão da medição, e em outros casos podem ser inexistentes. Entretanto, em outros casos o desempenho do módulo pode variar mais de 10% de um valor medido inicialmente no escuro e após estabilizado. Tanto a tensão de circuito aberto (Voc) como o fator de forma (FF) podem ser afetados por esses efeitos transitórios e, de modo geral, pode ser obtido um incremento no valor medido inicialmente no escuro entre as temperaturas de 25 e 80 °C, variando o tempo de estabilização entre as tecnologias (desde algumas horas até a semanas).

A ocorrência dos efeitos metaestáveis nos CIGS é um fenômeno complexo. Entretanto, há teorias que sugerem que esse fenômeno ocorre devido à deriva de portadores sob polarização ou também por variações nas propriedades dos elementos que atuam como doadores e receptores dependendo das características da luz absorvida (TITTON et al.,2016).

Segundo artigo publicado por Sasala e Sites, (1993) a tecnologia CIS apresentou incremento reversível na potência de até 5% graças aos efeitos metaestáveis. Também foi constatado no mesmo estudo que o aumento da temperatura implica na redução do tempo para a ocorrência do efeito.

BÜHLER, Alexandre José. et al. Uma Análise Sobre Efeitos Metaestáveis Em Módulos Fotovoltaicos Ci(G)S Por Exposição À Luz Solar. [s. l.], v. V, n. 1, p. 27–33, 2014.

 

SASALA, R. A.; SITES, J. R. Time dependent voltage in CuInSe2 and CdTe solar cells. Conference Record of the IEEE Photovoltaic Specialists Conference, [s. l.], n. 1, p. 543–568, 1993.

 

TITTON, M. G.; DE BONA, J. C.; BÜHLER, Alexandre José. MÓDULOS FOTOVOLTAICOS CI(G)S: ANÁLISE DA TECNOLOGIA. Asades, [s. l.], v. 3, n. June, p. 04.11-04.20, 2016.

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