Simulador solar para painéis fotovoltaicos curvos

Share

Para enfrentar o desafio de caracterizar sistemas fotovoltaicos tridimensionais curvos integrados a veículos (VIPV), cientistas da Universidade Politécnica de Madri desenvolveram os princípios de design e requisitos de configuração para um simulador solar.
“Estamos considerando a produção comercial no futuro”, disse o autor correspondente, Guido Vallerotto, à pv magazine. “Por enquanto, ainda estamos melhorando vários aspectos do simulador. A versão que usamos para a caracterização no papel não está pronta para comercialização, mesmo que praticamente esteja totalmente operacional e funcionando”.
Em um teste de um módulo com raio de curvatura de 1 metro, a equipe de pesquisa descobriu que as medições de seu simulador solar da corrente de curto-circuito das células seguiram a resposta ideal do cosseno da curvatura com diferenças menores que 0,5%.
Ele também verificou que uma fonte de luz não colimada, normalmente usada em simuladores solares convencionais para módulos planos, teve um aumento de não uniformidade entre 2% e 20%, dependendo do módulo. A intrínseca falta de uniformidade sob irradiação normal causada pela forma curva é reforçada quando é iluminada com uma fonte de luz não colimada, disseram os pesquisadores.
Os pesquisadores testaram sua solução de simulador solar em um painel plano e em três módulos curvos, com raios de curvatura de 3m, 2m e 1m, respectivamente. Os módulos foram equipados com 32 células metal wrap-through (MWT) com oito cadeias de 4 células. Cada corda foi medida independentemente e comparada com a resposta de cosseno esperada.

A equipe definiu a localização da fonte de luz, o tipo de fonte de luz e a duração dos pulsos. Eles escolheram um simulador solar Helios 3198, originalmente desenvolvido para caracterizar o concentrador fotovoltaico (CPV), e o adaptaram ao projeto proposto. A fonte de alimentação de pulso de luz e os componentes eletrônicos foram modificados para acomodar o tempo de resposta mais lento das células de silício convencionais.

A configuração incluía um túnel preto para rejeição de luz difusa, incluindo os defletores e caixa de armadilha de luz e câmaras. O projeto do túnel é fundamental para alcançar uma não uniformidade de irradiância melhor que 1%, disseram os pesquisadores. Câmaras de captura de luz mais próximas da lâmpada e defletores distribuídos ao longo do túnel são necessários para suprimir efetivamente a luz difusa e garantir que apenas a luz refletida pelo espelho colimador atinja o plano de medição.

O simulador é baseado em uma abordagem multi-flash com a lâmpada de flash Xenon acionada enquanto o módulo é polarizado em uma tensão diferente em cada pulso de flash, registrando diferentes pares de pontos de tensão-corrente durante a queda do pulso. O sistema de iluminação consiste em um colimador redondo com diâmetro de 2 m e distância focal de 6 m e uma pequena lâmpada de flash toroidal de 65 mm de diâmetro para derivar um feixe colimado com divergência de 0,3 graus, semelhante à irradiância normal direta (DNI) em condições externas.

O projeto do simulador solar, a configuração e os resultados dos testes são apresentados no artigo “Simulador solar colimado para caracterização de módulo fotovoltaico curvo“, publicado na Solar Energy Materials and Solar Cells.

Este conteúdo é protegido por direitos autorais e não pode ser reutilizado. Se você deseja cooperar conosco e gostaria de reutilizar parte de nosso conteúdo, por favor entre em contato com: editors@pv-magazine.com.

Conteúdo popular

O armazenamento de baterias na Espanha pode se tornar inviável acima de 32 GWh
22 janeiro 2026 Cientistas da Universidade de Sevilha desenvolveram modelos de otimização em tempo real que mostram que o armazenamento de eletricidade na Espanha pod...