RESULTADOS PRELIMINARES PARA DISPOSITIVOS DE PEROVSKITA EM CONDIÇÕES REAIS E EXTREMAS DE OPERAÇÃO - UM PASSO FUNDAMENTAL RUMO A APLICAÇÕES PRÁTICAS

Autores

  • Marília Braga Universidade Federal da Santa Catarina
  • Lucas Augusto Zanicoski Sérgio Universidade Federal da Santa Catarina
  • Anelise Medeiros Pires Universidade Federal da Santa Catarina
  • Maria Luiza Cugnier Ribeiro Universidade Federal da Santa Catarina
  • Ricardo Rüther Universidade Federal da Santa Catarina

DOI:

https://doi.org/10.59627/cbens.2024.2536

Palavras-chave:

Perovkitas, Sobreirradiância, Medidas em Sol Real

Resumo

A crescente demanda por fontes de energia sustentáveis, vem impulsionando a pesquisa em tecnologias fotovoltaicas mais eficientes e acessíveis. Neste contexto, as células solares de perovskita surgem como uma tecnologia promissora devido à sua facilidade de fabricação, baixo custo e alto potencial de conversão de energia solar. Embora tenham registrado avanços notáveis, a implementação prática em condições reais enfrenta desafios, especialmente em relação à exposição a fatores estressores como luz, umidade, oxigênio e temperatura. Este trabalho apresenta a infraestrutura estabelecida no Fotovoltaica-UFSC para medição de dispositivos fotovoltaicos sob condições reais de operação e indoor. A abordagem inovadora envolve uma bancada experimental com medições automáticas de curva IV de dispositivos fotovoltaicos, bem como simulador solar que permite a medição em ambiente controlado de perovskitas sob níveis extremos de iluminação, diferentes distribuições espectrais e elevadas temperaturas. Em especial, a infraestrutura permite avaliar os impactos de elevados níveis de irradiância na eficiência dos dispositivos, com foco na otimização da eficiência e estabilidade de minimódulos de perovskita para locais com níveis extremos de incidência solar, como o Brasil. Resultados mostram que a degradação de dispositivos de perovskita ainda é um fator importante a ser otimizado, principalmente para condições reais de operação. Os dados adquiridos mostram que a eficiência dos dispositivos construídos é similar para condições padrão de irradiância e para níveis extremos, existindo ainda espaço para otimização dos dispositivos visando melhorar esta eficiência.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Biografia do Autor

Marília Braga, Universidade Federal da Santa Catarina

Laboratório Fotovoltaica.

Lucas Augusto Zanicoski Sérgio, Universidade Federal da Santa Catarina

Laboratório Fotovoltaica.

Anelise Medeiros Pires, Universidade Federal da Santa Catarina

Laboratório Fotovoltaica.

Maria Luiza Cugnier Ribeiro, Universidade Federal da Santa Catarina

Laboratório Fotovoltaica.

Ricardo Rüther, Universidade Federal da Santa Catarina

Laboratório Fotovoltaica.

Referências

Ali, M. U., Mo, H., Li, Y., Djurišić, A. B. 2023. Outdoor Stability Testing of Perovskite Solar Cells: Necessary Step toward Real-Life Applications. APL Energy. vol. 1, n. 2. AIP Publishing, LLC. doi:10.1063/5.0155845.

Braga, M., De Oliveira, A. K. V, Burnham, L., Dittmann, S., Gottschalg, R., Betts, T., Rodríguez-Gallegos, C. D., Reindl, T., Rüther, R. 2020. Solar Over-Irradiance Events: Preliminary Results from a Global Study. In Conference Record of the IEEE Photovoltaic Specialists Conference.

Braga, M., do Nascimento, L. R., Rüther, R. 2019. Spectral Modeling and Spectral Impacts on the Performance of Mc-Si and New Generation CdTe Photovoltaics in Warm and Sunny Climates. Solar Energy. vol. 188, August. Elsevier Ltd, pp. 976–988. doi:10.1016/j.solener.2019.06.073.

Braga, M., Rafael Do Nascimento, L., Rüther, R. Spectral Impacts on the Performance of Mc-Si and New-Generation CdTe Photovoltaics in the Brazilian Northeast.

Christians, J. A., Manser, J. S., Kamat, P. V. 2015. Best Practices in Perovskite Solar Cell Efficiency Measurements. Avoiding the Error of Making Bad Cells Look Good. Journal of Physical Chemistry Letters. American Chemical Society. doi:10.1021/acs.jpclett.5b00289.

Cimaroli, A. J., Yu, Y., Wang, C., Liao, W., Guan, L., Grice, C. R., Zhao, D., Yan, Y. 2017. Tracking the Maximum Power Point of Hysteretic Perovskite Solar Cells Using a Predictive Algorithm. Journal of Materials Chemistry C. vol. 5, n. 39. Royal Society of Chemistry, pp. 10152–10157. doi:10.1039/c7tc03482b.

do Nascimento, L. R., de Souza Viana, T., Campos, R. A., Rüther, R. 2019. Extreme Solar Overirradiance Events: Occurrence and Impacts on Utility-Scale Photovoltaic Power Plants in Brazil. Solar Energy. vol. 186, July.

Elsevier Ltd, pp. 370–381. doi:10.1016/j.solener.2019.05.008.

Hishikawa, Y., Shimura, H., Ueda, T., Sasaki, A., Ishii, Y. 2016. Precise Performance Characterization of Perovskite Solar Cells. Current Applied Physics. vol. 16, n. 8. Elsevier B.V., pp. 898–904. doi:10.1016/j.cap.2016.05.002.

ITRPV. 2023. International Technology Roadmap for Photovoltaic (ITRPV) 2022 Results.

Karimipour, M., Paingott Parambil, A., Tabah Tanko, K., Zhang, T., Gao, F., Lira-Cantu, M. 2023. Functionalized MXene/Halide Perovskite Heterojunctions for Perovskite Solar Cells Stable Under Real Outdoor Conditions. Advanced Energy Materials. vol. 2301959, pp. 1–16. doi:10.1002/aenm.202301959.

Martins, G. L., Mantelli, S. L., Rüther, R. 2022. Evaluating the Performance of Radiometers for Solar Overirradiance Events. Solar Energy. vol. 231, n. November 2021. Elsevier Ltd, pp. 47–56. doi:10.1016/j.solener.2021.11.050.

NREL. 2023. Best Research-Cell Efficiencies.

Pescetelli, S., Agresti, A., Viskadouros, G., Razza, S., Rogdakis, K., Kalogerakis, I., Spiliarotis, E. et al. 2022.

Integration of Two-Dimensional Materials-Based Perovskite Solar Panels into a Stand-Alone Solar Farm. Nature Energy., June. doi:10.1038/s41560-022-01035-4.

PV Magazine. 2023. Longi Claims 33.9% Efficiency for Perovskite-Silicon Tandem Solar Cell. PV Magazine.

Queiroz, L. M., Sturm, L.-M. C., Braga, M., Rüther, R. 2022. Optimization of the Number of Busbars in Crystalline Silicon Solar Cells. In IX Congresso Brasileiro de Energia Solar. Florianópolis.

Razza, S., Castro-Hermosa, S., Di Carlo, A., Brown, T. M. 2016. Research Update: Large-Area Deposition, Coating, Printing, and Processing Techniques for the Upscaling of Perovskite Solar Cell Technology. APL Materials. vol. 4, n. 9. doi:10.1063/1.4962478.

Shockley, W., Queisser, H. J. 1961. Detailed Balance Limit of Efficiency of P-n Junction Solar Cells. Journal of Applied Physics. vol. 32, n. 3, pp. 510–519. doi:10.1063/1.1736034.

Wali, Q., Iftikhar, F. J., Khan, M. E., Ullah, A., Iqbal, Y., Jose, R. 2020. Advances in Stability of Perovskite Solar Cells. Organic Electronics. vol. 78, n. February 2019. Elsevier B.V., pp. 105590. doi:10.1016/j.orgel.2019.105590.

Yu, Z., Leilaeioun, M., Holman, Z. 2016. Selecting Tandem Partners for Silicon Solar Cells. Nature Energy. vol. 1, n. 11. Nature Publishing Group, pp. 1–4. doi:10.1038/nenergy.2016.137.

Downloads

Publicado

2024-09-20

Como Citar

Braga, M., Sérgio, L. A. Z., Pires, A. M., Ribeiro, M. L. C., & Rüther, R. (2024). RESULTADOS PRELIMINARES PARA DISPOSITIVOS DE PEROVSKITA EM CONDIÇÕES REAIS E EXTREMAS DE OPERAÇÃO - UM PASSO FUNDAMENTAL RUMO A APLICAÇÕES PRÁTICAS. Anais Congresso Brasileiro De Energia Solar - CBENS. https://doi.org/10.59627/cbens.2024.2536

Edição

Seção

Anais