Dissertação

Impacto do envelhecimento das células solares no rendimento dos painéis fotovoltaicos EVALUATED

A tecnologia fotovoltaica tem apresentado um papel cada vez mais preponderante no panorama energético mundial. Não obstante, existem alguns desafios que necessitam de ser ultrapassados relativos à durabilidade dos módulos fotovoltaicos. Vários fatores conduzem à sua degradação repercutindo-se numa progressiva redução da sua eficiência ao longo dos anos. Este envelhecimento depende do tipo de tecnologia fotovoltaica e das condições ambientais onde os módulos são instalados. Neste âmbito, será investigado o impacto da degradação na performance de quatro tecnologias fotovoltaicas (células de c-Si, a-Si, CIGS e orgânicas de perovskita). Para tal, foram realizados testes experimentais relativos a três situações de degradação distintas: formação de cracks, formação de bolhas e exposição em ambiente exterior. Ao longo de cada uma das etapas experimentais foi analisada a evolução dos vários parâmetros elétricos representativos da performance da célula. A par do estudo experimental foi desenvolvido um FEM de representação 3D de uma célula de c-Si com o intuito de avaliar o impacto do volume de bolhas na absorção de luz desta célula. Com base nos resultados experimentais constatou-se que o cracking afetou significativamente o desempenho de todas as tecnologias estudadas. No que toca à indução de bolhas verificou-se uma redução da conversão elétrica das tecnologias de c-Si e orgânica de perovskita. Contrariamente, a célula de a-Si manifestou-se pouco sensível ao aquecimento não sendo detetadas bolhas visíveis nem decréscimo da sua eficiência. Relativamente à simulação ótica conclui-se que, na célula de c-Si, o aumento do volume total de bolhas reflete-se numa diminuição da sua absorção.
Absorção de Luz, Cracking, Degradação, Eficiência, Formação de Bolhas, Tecnologias Fotovoltaicas

Fevereiro 15, 2021, 0:0

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Orientação

ORIENTADOR

Carlos Alberto Ferreira Fernandes

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Aposentado

ORIENTADOR

João Paulo Neto Torres

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar Convidado