CARACTERIZAÇÃO DE MÓDULOS FOTOVOLTAICOS ORGÂNICOS COMERCIAIS

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.