ANÁLISE DA ESPESSURA DOS VIDROS E DA INTERFACE MOLDURA-VIDRO EM MÓDULOS FOTOVOLTAICOS BIFACIAIS COM USO DE MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA
DOI:
https://doi.org/10.59627/cbens.2024.2480Palavras-chave:
módulos bifaciais, painéis solares fotovoltaicos, quebra de vidroResumo
A usina de testes localizada na Fotovoltaica-UFSC em Florianópolis/SC (27º S, 48º O), conta com uma potência instalada de aproximadamente 100 kWp, sendo projetada inicialmente para avaliar e demonstrar o potencial de maximização da vida operacional e da geração de energia (MWh) por potência instalada (MWp) de módulos bifaciais vidro//vidro. Entretanto, este projeto de pesquisa foi surpreendido com quebras nos vidros dos módulos fotovoltaicos bifaciais bem acima do esperado. Aproximadamente 50% dos módulos instalados apresentaram falhas nos vidros após somente nove meses de operação da usina. Este estudo surgiu como uma das linhas de pesquisa destinadas a buscar uma melhor compreensão da origem dessas falhas. A análise foi dividida em duas etapas investigativas para investigar pontos de concentração de tensões ao longo da interface formada entre o vidro e a moldura de alumínio. Com o uso de um microscópio eletrônico de varredura (MEV), foi analisada a espessura dos vidros e a interface ao longo de todo o perfil do módulo, identificando locais onde a espessura do vidro é menor que a especificação do fabricante, além de defeitos de fabricação na interface formada entre os vidros e a moldura de alumínio. Este estudo, embora preliminar, destaca a necessidade de pesquisas mais abrangentes para compreender as causas das trincas observadas em grandes usinas e sugere análises adicionais para uma compreensão mais completa do problema.
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Referências
Braga, M., Pinto, G. X. A., Pires, A. M., Zamboni, A. H., Nascimento, L. R.; Rüther, R., 2023. Case Study - Glass cracks on large-format bifacial glass//glass modules with 2 mm heat-strengthened glass. Disponível em: https://scorecard.pvel.com/mechanical-stress-sequence/. Acessado em: 5 nov. 2023.
Gu, W., Li, S., Liu, X., Chen, Z., Zhang, X., Ma, T., 2021. Experimental investigation of the bifacial photovoltaic module under real conditions. Renewable Energy, vol. 173, p. 1111–1122. https://doi.org/10.1016/j.renene.2020.12.024.
Hieslmair, H., Samara, F., Jovanovic, M., 2023. Stress concentrators. DNV. Disponível em: https://www.dnv.com/article/stress-concentrators-246984. Acessado em: 26 nov. 2023.
IRENA, 2023. Renewable Capacity Statistics 2023. Abu Dhabi. Disponível em: www.irena.org/Publications. Acessado em: 24 out. 2023.
Jaubert, J., 2023. The Risk of Breakage in Thinner, Not Fully Tempered Glass. 2023 NREL Photovoltaic Reliability Workshop.
Langels, H., Gannedahl, F., 2018. BiFacial PV Systems - A technological and financial comparison between BiFacial and standard PV panels.
Matarneh, G. A., Al-Rawajfeh, M. A., Gomaa, M. R., 2022. Comparison review between monofacial and bifacial solar modules. Technology audit and production reserves, vol. 6, no 1(68). https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.268955.
Mittag, M., Eitner, U., Neff, T., 2017. TPedge: Progress on Cost-Efficient and Durable Edge-Sealed PV Modules. 33rd European PV Solar Energy Conference and Exhibition, p. 48–54. https://doi.org/10.4229/EUPVSEC20172017-1CO.1.4.
MME, 2023. Brasil bate recorde de expansão da energia solar em 2023 — Ministério de Minas e Energia. Disponível em: https://www.gov.br/mme/pt-br/assuntos/noticias/brasil-bate-recorde-de-expansao-da-energia-solar-em-2023. Acessado em: 24 out. 2023.
Muehleisen, W., Loeschnig, J., Feichtner, M., Burgers, A. R., Bende, E. E., Zamini, S., Yerasimou, Y., Kosel, J., Hirschl, C., Georghiou, G. E., 2021. Energy yield measurement of an elevated PV system on a white flat roof and a performance comparison of monofacial and bifacial modules. Renewable Energy, vol. 170. https://doi.org/10.1016/j.renene.2021.02.015.
Parra, V., Whittemore, J., 2023. Bigger modules, bigger headaches. pv magazine International. Disponível em: https://www.pv-magazine.com/2023/04/06/bigger-modules-bigger-headaches/. Acessado em: 26 out. 2023.
VDMA, 2023. International Technology Roadmap for Photovoltaic (ITRPV) - Results 2022. Germany. Disponível em: https://www.vdma.org/international-technology-roadmap-photovoltaic. Acessado em: 23 out. 2023.
Weber, T., Boruha, M., Agada, R., Pyles, J., Lu, M., Xuereb, S., 2023. Glass Breakage - A Growing Phenomenon in Large-scale PV. PV magazine webinar-20.11.2023. Disponível em: https://www.pv-magazine.com/webinars/glass-breakage-a-growing-phenomenon-in-large-scale-pv/. Acessado em: 26 nov. 2023.
