Incremento da eficiência fotovoltaica em painéis solares, por meio de filmes finos antirreflexivos
Abstract
Nesta tese, foram desenvolvidos filmes antirreflexivos para aplicação em vidro solar de
painel fotovoltaico. O interesse neste tema é devido à energia solar fotovoltaica ampliar a
cada dia sua participação na matriz energética brasileira, e as projeções para os próximos
anos são promissoras, visto que o Brasil possui regiões com elevada irradiação. Contudo,
existem algumas limitações, como a eficiência máxima do painel, que pode chegar a 25%,
devido às limitações físicas, e as perdas de energia causadas pelo fenômeno físico da reflexão
no vidro solar, usado na parte frontal do painel fotovoltaico, onde a refletância pode chegar
a 8%. É possível diminuir esta refletância usando filmes finos antirreflexivos, os quais
foram elaborados com os seguintes materiais: Al2O3 e uma nova composição composta por
SiO2 BaF2, ambos sintetizados pelo método sol-gel e depositados por imersão controlada,
que é uma técnica de baixo custo, sendo um ponto relevante para a pesquisa. Assim,
para analisar tanto as características dos filmes antirreflexivos como a influência destes
nos parâmetros fotovoltaicos, foram realizadas as seguintes caracterizações: microscopia
eletrônica de varredura, para avaliar a superfície do filme e a seção transversal para aferição
da espessura; espectroscopia Uv-Vis-NIR, nos modos de transmitância e refletância, para a
região do espectro de 350 até 1500 nm; caracterização elétrica para obtenção do desempenho
fotovoltaica do mini módulo fotovoltaico de silício monocristalino. Logo, os principais
resultados obtidos para transmitância e refletância foram, para o filme de Al2O3 de 96,88%
e 3,04%, e para o filme de SiO2 BaF2 com 96,33% e 3,32%, respectivamente. Além disso,
os parâmetros fotovoltaicos obtidos foram, Jsc de 9,96 e 9,72 mA/cm2, com um incremento
de 8,61 e 6,0%, e PCE de 20,86 e 20,58%, com um incremento de 7,66 e 6,19% para o
painel coberto com os filmes de Al2O3 e SiO2 BaF2. BaF2, respectivamente. Portanto, é notável
a influência nos parâmetros fotovoltaicos por parte dos filmes antirreflexivos de Al2O3 e SiO2.