Revista 3S – Nova edição traz discussões sobre os setores elétrico e de energia solar fotovoltaica
2020 prometia ser um ano bastante promissor, porém acabou se tornando repleto de desafios para todos, considerando que fomos atingidos em cheio por uma pandemia. E no setor fotovoltaico não foi diferente. Houve queda da demanda no mundo todo, fechamento temporário de fábricas na China e suspensão ou cancelamento de planos de expansão, que causaram problemas de aumento de preços, atrasos e indisponibilidade de matéria-prima.
O lockdown imposto em grande parte do mundo acabou contribuindo para a ascensão das fontes renováveis de energia, já que com a redução da demanda as energias renováveis puderam superar a produção de energia a partir de fontes não renováveis em diversos países, incentivados pela queda dos custos de produção e também pelos países assinantes do Acordo de Paris, que tem como objetivo reduzir as emissões dos gases do efeito estufa.
Leia agora a nova edição da nossa revista!
O que esperar para a energia solar após um ano de incertezas?
A nova edição da Revista 3S explora as perspectivas que se tem para o ano de 2021 e também as expectativas para as energias renováveis, que vem ganhando cada vez mais destaque na matriz energética global.
Para isso, convidamos especialistas para participarem desta nova edição que traz conteúdos tão importantes para a comunidade. Confira os tópicos discutidos:
1. Entrevista: Carlos Evangelista
Conversamos com o presidente da ABGD (Associação Brasileira de Geração Distribuída), Carlos Evangelista, sobre sua entrada no setor de energia solar, a ABGD, o futuro da Geração Distribuída no Brasil e as expectativas sobre a regulação da GD.
2. Smart Grid: Tarifa Horária beneficia consumidores e concessionárias
O artigo de Ricardo Hayashi (Atech) aborda as diferentes modalidades tarifárias, indicando as alternativas que o consumidor tem à disposição, já que a conta de energia possui um peso significativo no orçamento. Para isso é necessário levar em conta as bandeiras tarifárias, que nada mais são que os custos reais de geração de energia.
3. Locação de usinas – o que importa
Este artigo de Aloisio Neto, da Aloisio Neto Advogados Associados, aborda o tema de locação de usinas fotovoltaicas, já que é um dos modelos de negócios possíveis dentro da Geração Distribuída. Tem como objetivo apontar de forma simples os aspectos mais importantes dentro de um contrato de locação de usinas fotovoltaicas, a fim de reduzir os riscos para as partes que investem nesse tipo de negócio.
4. 2020 uma expectativa frustrada de um ano promissor
O artigo de Hugo Albuquerque, do Grupo TC Tecnologia, faz uma retrospectiva do ano de 2020 e aborda os temas mais marcantes e importantes que aconteceram no setor de energia solar fotovoltaica no ano, que foi fortemente impactado pelo coronavírus.
5. Módulos fotovoltaicos de filmes finos
Este artigo próprio da 3S faz uma revisão bibliográfica sobre módulos de filmes finos, que têm ganhado destaque no mercado com a ascensão da chamada BIPV, que nada mais é que a integração de módulos fotovoltaicos nas construções.
Se você ficou interessado em algum dos temas apresentados, pode ler o conteúdo completo da Revista 3S de forma gratuita. Faça o download da nossa revista!
Influência da irradiância na curva característica I-V
A corrente fotogerada (Ifg) é diretamente proporcional à irradiância solar. Como a relação entre a tensão e a corrente é exponencial, a variação da tensão de circuito aberto (Voc) com a irradiância se dá de forma logarítmica. A Figura no topo da página apresenta diversas curvas I-V medidas experimentalmente nas irradiâncias de 200, 600 e 1000 W/m² e com mesma a temperatura. percebemos que com o aumento da irradiância há, consequentemente, aumento da corrente de curto-circuito.
Continue lendo:
Curva característica corrente versus tensão
Características da célula fotovoltaica
Efeitos metaestáveis em módulos fotovoltaicos de filmes finos
Composição dos módulos fotovoltaicos
Corrente de curto-circuito
No post de hoje vamos falar sobre a corrente de curto-circuito, que é um parâmetro importante da curva I-V dos módulos fotovoltaicos.
A corrente de curto-circuito é a corrente através da célula fotovoltaica quando a tensão através da célula é zero (ou seja, quando a célula fotovoltaica está em curto-circuito). Normalmente escrito como Isc, a corrente de curto-circuito é mostrada na curva IV da figura.
A corrente de curto-circuito se deve à geração e coleta de portadoras geradas pela radiação solar. Para uma célula fotovoltaica ideal com mecanismos de perda resistiva moderada, a corrente de curto-circuito e a corrente gerada pela radiação solar são idênticas. Portanto, a corrente de curto-circuito é a maior corrente que pode ser retirada da célula.
A corrente de curto-circuito depende de alguns fatores que são descritos abaixo:
– Área da célula solar: para remover a dependência da área da célula fotovoltaica, é mais comum listar a densidade de corrente de curto-circuito (Jsc em mA/cm²) em vez da corrente de curto-circuito;
– Número de fótons (ou seja, a potência da fonte de radiação incidente): a Isc de uma célula fotovoltaica é diretamente dependente da intensidade da luz;
– O espectro da radiação incidente: para a maioria das medições de células fotovoltaicas, o espectro é padronizado para o espectro AM 1,5;
– As propriedades ópticas (absorção e reflexão) da célula fotovoltaica;
– A probabilidade de coleta da célula solar: depende principalmente da passivação da superfície e do tempo de vida do portador minoritário na base.
Ao comparar células solares do mesmo tipo de material, o parâmetro de material mais crítico é o comprimento de difusão e a passivação da superfície.
A corrente de curto-circuito, Isc, é calculada multiplicando a densidade de corrente de curto-circuito, Jsc, pela área da célula:
Isc = Jsc A
As células fotovoltaicas de silício sob um espectro AM1,5 têm uma corrente máxima possível de 46 mA/cm². Dispositivos de laboratório mediram correntes de curto-circuito de mais de 42 mA/cm², e as células solares comerciais têm correntes de curto-circuito entre cerca de 28 mA/cm² e 35 mA/cm².
Referência:
PVCDROM
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Curva característica corrente versus tensão
Influência da irradiância na curva característica I-V
Composição dos módulos fotovoltaicos
Tensão de circuito aberto
No post de hoje abordaremos o parâmetro da tensão de circuito aberto, que assim como a corrente de curto-circuito, é um importante ponto da curva I-V característica dos módulos fotovoltaicos.
A tensão de circuito aberto, Voc, é a tensão máxima disponível em uma célula fotovoltaica, e isso ocorre quando a corrente é igual a zero. A tensão de circuito aberto corresponde à polarização direta na célula fotovoltaica devido à polarização da junção da célula com a corrente gerada pela radiação solar. A tensão de circuito aberto é mostrada na curva I-V da figura.
É sabido que Voc é diretamente proporsional à temperatura, podendo-se levar a crer que o parâmetro aumenta linearmente com a temperatura. Entretanto, não é isto que ocorre já que o Voc é inversamente proporsional à corrente de saturação reversa da célula, que aumenta rapidamente com a temperatura principalmente devido a mudanças na concentração intrínseca de portadores. Ou seja, o Voc apresenta redução com o aumento da temperatura.
O Voc depende da corrente de saturação da célula fotovoltaica e da corrente fotogerada. Embora o Isc tenha, normalmente, uma pequena variação, o efeito principal é a corrente de saturação, uma vez que pode variar em ordens de magnitude. A corrente de saturação, I0, depende da recombinação na célula fotovoltaica. A tensão de circuito aberto é então uma medida da quantidade de recombinação no dispositivo. Células fotovoltaicas de silício monocristalino de alta qualidade têm tensões de circuito aberto de até 764 mV sob um sol e condições AM1,5, enquanto dispositivos comerciais em silício policristalino, normalmente, têm tensões de circuito aberto na ordem de 600 mV.
Referência:
PVCDROM
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Corrente de curto-circuito
Curva característica corrente versus tensão
Influência da irradiância na curva característica I-V
Efeitos metaestáveis em módulos fotovoltaicos de filmes finos
Efeito Fotovoltaico
O efeito fotovoltaico foi descrito pela primeira vez em 1839 por Alexandre-Edmond Becquerel, quando constatou o aparecimento de uma diferença de potencial entre eletrodos imersos em uma solução ácida.
Efeitos metaestáveis em módulos fotovoltaicos de filmes finos
Você sabia que os módulos fotovoltaicos de filmes finos apresentam variação em seu desempenho devido à efeitos metaestáveis? Confira agora por que isso acontece!
Composição dos módulos fotovoltaicos
Você sabe quais são os componentes de um módulo fotovoltaico? Veja agora como os módulos são montados e cada um dos seus componentes.