Desenvolvimento e caracterização indoor de células de referência para medição da radiação solar

Abstract

A medição da constante solar era estimada no solo terrestre, a partir de medições, após a radiação solar ser inserida na atmosfera. Hoje, com o uso de satélites e foguetes, a constante solar é medida antes de ser inserida na atmosfera e apresenta um valor de G_SC = 1367 Wm^-2 com um desvio padrão de 1,7 Wm^-2. A medição da radiação solar é importante para o desenvolvimento de projetos que visam à captação e a conversão da energia solar em outros tipos de energia. A partir do conhecimento dessas medidas, pode-se viabilizar a instalação de sistemas fotovoltaicos em uma determinada região, garantindo o máximo aproveitamento do recurso ao longo de todo o ano. Um dos instrumentos mais utilizados para medição da radiação solar são os piranômetros. Estes equipamentos medem a radiação solar global (direta e difusa), e existem dois principais tipos de piranômetros: piranômetro termoelétrico e piranômetro fotovoltaico. Os piranômetros do tipo fotovoltaico são comumente utilizados para medição da radiação solar. A vantagem dos piranômetros fotovoltaicos são o seu baixo custo, a resposta espectral idêntica a de um módulo fotovoltaico convencional de célula de c-Si e o tempo de resposta praticamente instantáneo, na ordem de 10μs, e linear com a irradiância solar. Este artigo apresenta os ensaios elétricos dos protótipos de células de referência desenvolvidas no Laboratorio de Pesquisa Aplicada (LPA) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Os protótipos desenvolvidos passaram pelo processo de laminação para encapsulamento das células que compõem o medidor de radiaçao solar. Em ensaios com simulador solar foram obtidas as curvas I-V. A repetibilidade do processo de construção dos protótipos e da medição do simulador <i>indoor</i> foram analisadas.

The measurement of solar radiation is important for the development of systems for converting solar energy into other types of energy. The instrument used to measure solar radiation is the pyranometer. These devices measure global solar radiation and can be of two types: thermoelectric pyranometer and photovoltaic pyranometer. Photovoltaic pyranometers are commonly used to measure solar radiation. The advantage of photovoltaic pyranometers is their low cost, the identical spectral response of a photovoltaic module and the response time practically instantaneous, in the order of 10μs, and linear with solar irradiance. This article presents the electrical assays of reference cell prototypes developed at the Applied Research Laboratory (LPA) of the Federal University of Santa Catarina (UFSC). The developed prototypes underwent the lamination process to encapsulate the cells. The I-V curves were obtained in indoor trials. The repeatability of the construction of the prototypes and the measurement of the indoor simulator were analyzed.