S ECTEUR D ’ ACTIVITE

Após a criação dos espectros solares médios mensais incidentes na cidade de Farroupilha, realizou-se a multiplicação dos valores obtidos para as respostas espectrais de cada uma das tecnologias pela irradiância de cada comprimento de onda incidente, obtendo-se assim a resposta esperada das três principais tecnologias de conversão fotovoltaica sob as condições do espectro solar que atinge o solo da região. Desta forma, obtêm-se as correntes de curto-circuito dos três tipos de células, tanto nas condições do espectro padrão (Apêndice A) como para os espectros mensais. Comparando os valores das correntes de curto-circuito,

obtidas através da multiplicação das respostas espectrais das células, verifica-se um aumento da mesma sob as condições do espectro de Farroupilha para todos os meses do ano, conforme tabela 2. Verifica-se uma grande variação percentual entre as tecnologias. Enquanto a célula de silício monocristalino possui um aumento de somente 0,96% sob a irradiância de janeiro, em Farroupilha, a célula de silício amorfo apresenta um aumento de 8,02% no mesmo período. Ambas comparadas com suas próprias correntes de curto-circuito sob as condições do espectro padrão. Essa variação irregular do rendimento entre as três principais tecnologias do mercado demonstra que, além de um aumento na irradiância por metro quadrado, também apresenta um desvio de potência para determinados comprimentos de onda, o que influi diretamente no rendimento de conversão dos módulos fotovoltaicos.

Tabela2: Aumento percentual da corrente de curto-circuito sob a irradiação média mensal de Farroupilha em detrimento à utilização do espectro padrão.

Fonte: Próprio autor.

A análise da variação do rendimento para um determinado tipo de célula é realizada através da multiplicação de sua resposta espectral, visto que esta não varia por se tratar de características intrínsecas dos materiais e tecnologias de fabricação, pelas irradiâncias do espectro padrão e pela irradiância do espectro local para determinar a variação em relação ao espectro padrão. Lembrando-se que, para a determinação da variação do rendimento, esses dois espectros obrigatoriamente devem estar normalizados para 1000 W/m2, conforme preconiza a norma IEC 60904-3, pois dessa forma, garante-se que não haverá variação da corrente de curto-circuito devido ao aumento da densidade de potência. Se houver variação, é porque houve uma “migração” de potência entre alguns comprimentos de ondas.

Para janeiro, a maior disponibilidade de densidade de potência do espectro de Farroupilha garante um aumento de 2,84% na Icc para a célula de c-Si, mesmo seu rendimento diminuindo aproximadamente 1,84% em comparação com o espectro padrão. Para a tecnologia mc-Si, o aumento da Icc é de 2,89% com uma diminuição no rendimento de 1,79% e para o a-Si um aumento de 8,11% na Icc seguida de um aumento de 3,19% no seu rendimento (figuras 25 e 26).

Figura 25: Comparação da irradiância em janeiro e ASTM G173 sobre as respostas espectrais das células de Si’s.

Fonte: Próprio autor.

Figura 26: Constatação do desvio de potência no espectro de janeiro em relação ao ASTM G173 (espectros normalizados).

Para fevereiro, a maior disponibilidade de densidade de potência no espectro de Farroupilha garante um aumento de 2,62% na Icc para a célula de c-Si, mesmo seu rendimento diminuindo aproximadamente 1,81% em comparação com o espectro padrão. Para a tecnologia mc-Si, o aumento da Icc é de 2,69% com uma diminuição no rendimento de 1,74% e para o a-Si, um aumento de 8,19% na Icc seguida de um aumento de 3,52% no seu rendimento (figuras 27 e 28).

Figura 27: Comparação da irradiância em fevereiro e ASTM G173 sobre as respostas espectrais das células de Si’s.

Fonte: Próprio autor.

Figura 28: Constatação do desvio de potência no espectro de fevereiro em relação ao ASTM G173 (espectros normalizados).

Para março, a maior disponibilidade de densidade de potência no espectro de Farroupilha garante um aumento de 2,01% na Icc para a célula de c-Si, mesmo seu rendimento diminuindo aproximadamente 1,73% em comparação com o espectro padrão. Para a tecnologia mc-Si, o aumento da Icc é de 2,1% com uma diminuição no rendimento de 1,64% e para o a-Si um aumento de 8,21% na Icc seguida de um aumento de 4,24% no seu rendimento (figuras 29 e 30).

Figura 29: Comparação da irradiância em março e ASTM G173 sobre as respostas espectrais das células de Si’s.

Fonte: Próprio autor.

Figura 30: Constatação do desvio de potência no espectro de março em relação ao ASTM G173 (espectros normalizados).

Para abril, a maior disponibilidade de densidade de potência no espectro de Farroupilha garante um aumento de 1,64% na Icc para a célula de c-Si, mesmo seu rendimento diminuindo aproximadamente 1,72% em comparação com o espectro padrão. Para a tecnologia mc-Si, o aumento da Icc é de 1,75% com uma diminuição no rendimento de 1,62% e para o a-Si, um aumento de 7,98% na Icc seguida de um aumento de 4,42% no seu rendimento (figuras 31 e 32).

Figura 31: Comparação da irradiância em abril e ASTM G173 sobre as respostas espectrais das células de Si’s.

Fonte: Próprio autor.

Figura 32: Constatação do desvio de potência no espectro de abril em relação ao ASTM G173 (espectros normalizados).

Para maio, a maior disponibilidade de densidade de potência no espectro de Farroupilha garante um aumento de 1,23% na Icc para a célula de c-Si, mesmo seu rendimento diminuindo aproximadamente 1,68% em comparação com o espectro padrão. Para a tecnologia mc-Si, o aumento da Icc é de 1,35% com uma diminuição no rendimento de 1,56% e para o a-Si, um aumento de 7,98% na Icc seguida de um aumento de 4,88% no seu rendimento (figuras 33 e 34).

Figura 33: Comparação da irradiância em maio e ASTM G173 sobre as respostas espectrais das células de Si’s.

Fonte: Próprio autor.

Figura 34: Constatação do desvio de potência no espectro de maio em relação ao ASTM G173 (espectros normalizados).

Para junho, a maior disponibilidade de densidade de potência no espectro de Farroupilha garante um aumento de 0,96% na Icc para a célula de c-Si, mesmo seu rendimento diminuindo aproximadamente 1,65% em comparação com o espectro padrão. Para a tecnologia mc-Si, o aumento da Icc é de 1,09% com uma diminuição no rendimento de 1,52% e para o a-Si, um aumento de 8,02% na Icc seguida de um aumento de 5,22% no seu rendimento (figuras 35 e 36).

Figura 35: Comparação da irradiância em junho e ASTM G173 sobre as respostas espectrais das células de Si’s.

Fonte: Próprio autor.

Figura 36: Constatação do desvio de potência no espectro de junho em relação ao ASTM G173 (espectros normalizados).

Para julho, a maior disponibilidade de densidade de potência no espectro de Farroupilha garante um aumento de 0,95% na Icc para a célula de c-Si, mesmo seu rendimento diminuindo aproximadamente 1,65% em comparação com o espectro padrão. Para a tecnologia mc-Si, o aumento da Icc é de 1,09% com uma diminuição no rendimento de 1,51% e para o a-Si, um aumento de 8,08% na Icc seguida de um aumento de 5,3% no seu rendimento (figuras 37 e 38).

Figura 37: Comparação da irradiância em julho e ASTM G173 sobre as respostas espectrais das células de Si’s.

Fonte: Próprio autor.

Figura 38: Constatação do desvio de potência no espectro de julho em relação ao ASTM G173 (espectros normalizados).

Para agosto, a maior disponibilidade de densidade de potência no espectro de Farroupilha garante um aumento de 1,27% na Icc para a célula de c-Si, mesmo seu rendimento diminuindo aproximadamente 1,66% em comparação com o espectro padrão. Para a tecnologia mc-Si, o aumento da Icc é de 1,4% com uma diminuição no rendimento de 1,54% e para o a-Si um aumento de 8,22% na Icc seguida de um aumento de 5,09% no seu rendimento (figuras 39 e 40).

Figura 39: Comparação da irradiância em agosto e ASTM G173 sobre as respostas espectrais das células de Si’s.

Fonte: Próprio autor.

Figura 40: Constatação do desvio de potência no espectro de agosto em relação ao ASTM G173 (espectros normalizados).

Para setembro, a maior disponibilidade de densidade de potência no espectro de Farroupilha garante um aumento de 1,9% na Icc para a célula de c-Si, mesmo seu rendimento diminuindo aproximadamente 1,72% em comparação com o espectro padrão. Para a tecnologia mc-Si, o aumento da Icc é de 2% com uma diminuição no rendimento de 1,61% e para o a-Si, um aumento de 8,3% na Icc seguida de um aumento de 4,46% no seu rendimento (figuras 41 e 42).

Figura 41: Comparação da irradiância em setembro e ASTM G173 sobre as respostas espectrais das células de Si’s.

Fonte: Próprio autor.

Figura 42: Constatação do desvio de potência no espectro de setembro em relação ao ASTM G173 (espectros normalizados).

Para outubro, a maior disponibilidade de densidade de potência no espectro de Farroupilha garante um aumento de 2,95% na Icc para a célula de c-Si, mesmo seu rendimento diminuindo aproximadamente 1,82% em comparação com o espectro padrão. Para a tecnologia mc-Si, o aumento da Icc é de 3,02% com uma diminuição no rendimento de 1,76% e para o a-Si, um aumento de 8,5% na Icc seguida de um aumento de 3,47% no seu rendimento (figuras 43 e 44).

Figura 43: Comparação da irradiância em outubro e ASTM G173 sobre as respostas espectrais das células de Si’s.

Fonte: Próprio autor.

Figura 44: Constatação do desvio de potência no espectro de outubro em relação ao ASTM G173 (espectros normalizados).

Para novembro, a maior disponibilidade de densidade de potência no espectro de Farroupilha garante um aumento de 2,98% na Icc para a célula de c-Si, mesmo seu rendimento diminuindo aproximadamente 1,82% em comparação com o espectro padrão. Para a tecnologia mc-Si, o aumento da Icc é de 3,04% com uma diminuição no rendimento de 1,76% e para o a-Si, um aumento de 8,53% na Icc seguida de um aumento de 3,47% no seu rendimento (figuras 45 e 46).

Figura 45: Comparação da irradiância em novembro e ASTM G173 sobre as respostas espectrais das células de Si’s.

Fonte: Próprio autor.

Figura 46: Constatação do desvio de potência no espectro de novembro em relação ao ASTM G173 (espectros normalizados).

Para dezembro, a maior disponibilidade de densidade de potência no espectro de Farroupilha garante um aumento de 3,2% na Icc para a célula de c-Si, mesmo seu rendimento diminuindo aproximadamente 1,87% em comparação com o espectro padrão. Para a tecnologia mc-Si, o aumento da Icc é de 3,24% com uma diminuição no rendimento de 1,83% e para o a-Si, um aumento de 8,3% na Icc seguida de um aumento de 2,98% no seu rendimento (figuras 47 e 48).

Figura 47: Comparação da irradiância em dezembro e ASTM G173 sobre as respostas espectrais das células de Si’s.

Fonte: Próprio autor.

Figura 48: Constatação do desvio de potência no espectro de dezembro em relação ao ASTM G173 (espectros normalizados).