novo protocolo de teste mostra as principais diferenças de qualidade entre os painéis fotovoltaicos

Page 1

case-study

novo protocolo de teste mostra as principais diferenças de qualidade entre os painéis fotovoltaicos Para garantir a qualidade dos painéis fotovoltaicos, os fabricantes usam métodos de teste que incluem a exposição dos painéis a mudanças físicas de pressão e temperatura. No entanto, de acordo com investigadores da Universidade da Flórida, esses testes não são suficientes para garantir a retenção da eficiência a longo prazo. Usando um protocolo de teste adaptado, eles expuseram 4 tipos de painéis a várias tensões, com resultados notáveis. De acordo com Eric Schneller, investigador do Centro de Energia Solar da Universidade da Flórida Central, os painéis fotovoltaicos estão expostos a uma variedade de influências físicas que podem causar fissuras. “Isso deve-se às ações humanas, como durante o transporte e a instalação. Mas as influências do clima também desempenham um papel, como neve, vento e mudanças extremas de temperatura.” Segundo ele, as fissuras têm consequências graves: «Elas degradam o desempenho do painel e podem criar áreas mortas. Isso leva a diferenças de tensão que reduzem ainda mais o desempenho. As fissuras às vezes também causam ‘pontos quentes’ que, no pior dos casos, representam um risco de segurança - na forma de um perigo de incêndio.” Para evitar a formação de fissuras, os fabricantes realizam testes para determinar como e quando as fissuras são formadas. No entanto, de acordo com Schneller, esses testes não são suficientes. Em particular, eles ignoram o facto de que as fissuras formadas no “momento 1” aumentam os problemas causados ​​ no “momento 2” por outras circunstâncias. Para ilustrar, Schneller dá um exemplo: o peso de neve acumulada num painel pode causar microfissuras que podem fechar automaticamente assim que a neve derreter e a pressão do peso diminuir. Se o mesmo painel for subsequentemente exposto a um pico de temperatura elevado ou vibrações devido a ventos fortes, ou seja, no “momento 2”, as mesmas microfissuras podem abrir-se novamente e desenvolver-se ainda mais, o que pode resultar numa perda de energia. 56

O peso de neve acumulada num painel pode causar microfissuras que podem fechar automaticamente assim que a neve derreter e a pressão do peso diminuir. Se o mesmo painel for subsequentemente exposto a um pico de temperatura elevado ou vibrações devido a ventos fortes (...) as mesmas microfissuras podem abrir-se novamente e desenvolver-se ainda mais. Protocolo de teste de 4 etapas Para mapear as consequências de momentos consecutivos com pressão física e térmica, Schneller desenvolveu um novo protocolo de teste. Este Protocolo de Avaliação Mecânica consiste em 4 etapas que um painel deve passar em sucessão. Na primeira etapa, a frente do painel é exposta a uma pressão física de 5.400 Pa durante uma hora. Isso simula uma situação em que o painel está coberto por uma espessa camada de neve. Isso pode causar microfissuras, mas como mencionado antes, essas fissuras tendem a fechar-se novamente assim que a pressão física diminui. No segundo teste do protocolo, o mesmo painel é brevemente exposto a 1.000 Pa mil vezes consecutivas. Numa situação de campo, essa pressão pode ser causada por exposição prolongada a rajadas de vento. Uma possível consequência disso é que as células ficam eletricamente isoladas, o que leva a uma perda de capacidade. No terceiro teste, o painel é exposto a 50 ciclos com aumentos significativos de temperatura e 10 ciclos com geada e humidade para simular condições climáticas altamente variáveis. Além de criar novas microfissuras, as microfissuras existentes podem ser “abertas” para se tornarem verdadeiras fissuras e também existe a possibilidade de as várias camadas que constituem o painel se soltarem. O segundo e o terceiro testes do protocolo também fazem parte

de procedimentos de teste comumente aplicados, mas não num ciclo que é precedido por um teste de pressão física e seguido por outro teste. Esse teste subsequente é a última e quarta etapa do protocolo de Schneller, e uma repetição do segundo teste: o painel é novamente submetido a 1.000 Pa mil vezes. Resultados por tipo de painel A equipa de Schneller usou o novo protocolo para expor 4 designs de módulo bem conhecidos a várias tensões: Módulo fotovoltaico HIT®, Mono-PERC, Multi-PERC e Mono-PERT. Após cada etapa, os painéis foram examinados para avaliar os danos e a perda de energia. É importante notar que cada tipo de módulo reage de maneira diferente a cada um dos 4 testes de stress. Após a conclusão da primeira etapa (pressão de 5.400 Pa), verificou-se que o módulo Fotovoltaico HIT® não havia sofrido nenhum dano. Os danos ao painel Mono-PERC foram limitados a 4 fissuras, o painel Mono-PERT teve 7 e o painel Multi-PERC não menos que 37. No segundo teste (1.000 x 1.000 Pa), os painéis do módulo Fotovoltaico HIT®, Mono-PERC e Mono-PERT não sofreram novos danos. O painel Multi-PERC estava numa condição significativamente pior. Como resultado da longa série de momentos de pressão mecânica, as microfissuras criadas no teste 1 foram descobertas como tendo sido abertas novamente e continuaram posteriormente, resultando em grandes danos. A terceira etapa (picos de temperatura, geada e humidade) quase não causou nenhum dano adicional, exceto para o painel Mono-PERT que sofreu várias novas fissuras. O teste final (1.000 x 1.000 Pa) resultou em 6 novas fissuras encontradas no painel Mono-PERC e “inúmeras” novas fissuras nos painéis Mono-PERT e Multi-PERC. Notavelmente, o módulo fotovoltaico HIT® passou por este teste completamente ileso. De acordo com Schneller, isso deve-se provavelmente ao design específico das interconexões e ao material laminado usado para este painel.


Turn static files into dynamic content formats.

Create a flipbook
Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.
novo protocolo de teste mostra as principais diferenças de qualidade entre os painéis fotovoltaicos by cie - Issuu