CARACTERIZAÇÃO DE MÓDULOS FOTOVOLTAICOS ORGÂNICOS COMERCIAIS

Janis Bezerra Galdino, Olga de Castro Vilela, Naum Fraidenraich, Rodrigo Vilaça de Queiroz

Resumo


Os módulos fotovoltaicos orgânicos (OPV) vem apresentando um crescente desenvolvimento devido ao seu potencial de baixo custo e a possibilidade de aplicações comerciais que oferecem por serem leves, semitransparentes e flexíveis. O método de fabricação roll-to-roll possibilita a fabricação em larga escala e com um menor consumo de energia em relação às tecnologias fotovoltaicas convencionais. Porém, para que as células OPV se popularizem no mercado fotovoltaico, é preciso melhorar a eficiência e o tempo de vida dos módulos OPV. Atualmente, a eficiência de um módulo comercial está em torno de 2 a 6 %. Neste trabalho, diferentes tipos de módulos comerciais OPV foram analisados de acordo com o material que compõe a camada ativa e o tamanho da célula fotovoltaica. Os dois materiais estudados foram o P3HT:PCBM e um outro polímero, que por motivos de sigilo industrial, é referido no texto como molécula azul. Curvas características foram obtidas para avaliar os módulos OPV e o comportamento de um dos módulos funcionando continuamente por dois dias em tensão fixa foi analisado. Foi observado que a molécula azul apresenta um melhor desempenho que a de P3HT:PCBM, com melhores eficiências e melhor processamento em grandes dimensões. Além disso, foi constatado que o tamanho das células influencia fortemente na sua performance. O módulo de P3HT:PCBM com a maior célula foi o que obteve o pior desempenho (eficiência em torno de 1,75% para 1000 W/m²), por possuir uma quantidade maior de erros relacionados à não uniformidade no processo de fabricação. Adicionalmente, o módulo de molécula azul de menor célula apresenta a maior eficiência (aproximadamente 4% para 100 W/m²). Nos ensaios de tensão fixa, observou-se que a eficiência do módulo analisado se manteve em um valor alto (em comparação com as eficiências nos testes de curva características outdoor e indoor) ao longo de sua operação.

Palavras-chave


Módulos Fotovoltaicos Orgânicos, Curvas Características, Operação Outdoor.

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