O que são módulos fotovoltaicos bifaciais?

Conheça os módulos solares bifaciais e os procedimentos para a medição das correntes e tensão de dispositivos fotovoltaicos

Os módulos solares bifaciais representam uma inovação para a energia solar. São projetados para maximizar a eficiência na geração de energia nas usinas fotovoltaicas. A peculiaridade desses módulos é o fato de possuírem duas faces, uma característica que inicialmente pode parecer contraditória, uma vez que a luz solar tradicionalmente incide pela parte superior dos painéis solares.

A lógica por trás dos módulos bifaciais é aproveitar não apenas a luz direta do sol, mas também a luz difusa e refletida do ambiente. Enquanto a parte frontal do módulo recebe a luz solar convencional, a parte traseira é projetada para captar a luz que é difundida e refletida do solo. Essa abordagem permite que os módulos bifaciais aumentem a eficiência de geração de energia em até 30% quando comparados aos módulos solares convencionais.

Vale ressaltar que os módulos bifaciais são mais adequados para aplicações em usinas solares em larga escala, onde as condições favoráveis de instalação podem ser cuidadosamente planejadas. Em contrapartida, se instaladas em telhados, a parte traseira dos módulos pode ficar muito próxima da superfície do telhado, resultando em pouca ou nenhuma exposição à luz. Nesse contexto, o desempenho de um módulo bifacial pode ser comparável ao de um módulo solar convencional.

Assim, a implementação bem-sucedida dos módulos solares bifaciais requer uma compreensão cuidadosa das condições locais e das características do solo, destacando a importância de adaptar a tecnologia às particularidades de cada aplicação para alcançar os benefícios máximos de eficiência energética.

Medição das características de corrente e tensão de dispositivos fotovoltaicos

A norma IEC 60904-1:2020 (Photovoltaic devices – Part 1: Measurement of photovoltaic current-voltage characteristics) descreve os procedimentos gerais para a determinação da curva I-V e das características elétricas (tensão, corrente e potência) dos módulos fotovoltaicos.

Em complemento a esse primeiro documento, a publicação IEC 60904-1-2:2019 (Photovoltaic devices – Part 1-2: Measurement of current-voltage characteristics of bifacial photovoltaic devices”) trata dos procedimentos específicos para lidar com módulos bifaciais. É importante conhecer as definições de dispositivo bifacial, bifacialidade e ganho de potência devido à irradiância traseira (conhecido como BiFi) apresentados na norma.

Um dispositivo bifacial é um dispositivo em que ambos os lados são usados para coletar a luz solar. A bifacialidade é uma propriedade que expressa a relação entre as principais características da parte traseira e da parte frontal de um dispositivo fotovoltaico bifacial quantificado por coeficientes de bifacialidade específicos, referenciados em condições padrão de teste.

De forma geral, o desempenho de dispositivos fotovoltaicos bifaciais em uma usina solar depende não apenas da irradiância que incide sobre a superfície frontal, mas também daquela que incide na superfície traseira do dispositivo, afetada por condições específicas de cada local.

Conforme a norma IEC 60904-1-2, as condições de medição dos dispositivos bifaciais devem ser proporcionais à sua bifacialidade. Isso pode ser garantido com o espectro da luz solar natural desde que em condições adequadas ou em um simulador solar – que pode ter seus níveis de irradiância ajustados.

Ainda que todos os requisitos sejam cumpridos, as condições de medição nunca serão perfeitas, havendo um desvio nas medições. Por essa razão, a IEC 60904-1-2 estabelece desvios permitidos para obter medições válidas.

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