Sistema Eletrônico de Administração de Eventos - UERGS, VI Salão Integrado de Ensino, Pesquisa e Extensão & IIa Jornada de Pós-graduação da UERGS (ISSN: 2448-0010)

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APRIMORAMENTO DO MODELO DE UM DIODO DE DISPOSITIVOS FOTOVOLTAICO CONSIDERANDO A RESISTÊNCIA EM SÉRIE DEPENDENTE DA IRRADIÂNCIA SOLAR
Helena Haas REICHERT, Fabiano Perin GASPARIN

Última alteração: 2016-08-19

Resumo


A energia solar fotovoltaica destaca-se por ser uma fonte renovável e se mostra como uma real alternativa para a diversificação da matriz energética mundial. A potência de uma célula fotovoltaica depende de fatores como temperatura, incidência de radiação solar e da resistência da carga conectada a célula. O modelo de um diodo de cinco parâmetros é composto por fotocorrente gerada, corrente de saturação reversa do diodo sem iluminação, fator de idealidade do diodo, resistência em série (Rs) e resistência em paralelo (Rp). Este modelo é amplamente utilizado em simulações computacionais do desempenho do módulo fotovoltaico, sendo uma representação simples e confiável. Contudo, as implementações do modelo de um diodo utilizadas atualmente apresentam baixa fidedignidade na simulação das curvas I-V em baixas irradiâncias, resultando assim na determinação de valores de potência reduzidos quando comparados a medições experimentais. Este trabalho propõe correções no modelo de cinco parâmetros com a utilização de modelos empíricos para a Rs e Rp, variáveis com a irradiância. Esta é uma abordagem alternativa ao modelo onde as resistências são consideradas constantes. A função que representa a variação de Rs com a irradiância foi determinada a partir de curvas I-V de módulos de silício, sendo oito monocristalinos e dezoito multicristalinos. Estas curvas foram determinadas experimentalmente em diversas irradiâncias em um simulador solar. Uma curva I-V medida foi comparada com curvas obtidas a partir do modelo considerando Rs e Rp constantes e com o modelo onde Rs e Rp são variáveis. A análise dessas curvas mostra que para baixos valores de irradiância, a curva I-V do modelo de cinco parâmetros com Rs e Rp variável é uma representação mais confiável da curva I-V medida. O modelo de cinco parâmetros foi aprimorado com o uso de relações empíricas para Rs e Rp dependentes da irradiância solar, tornando a forma da curva I-V e a potência  simulada mais precisa aos valores experimentais.


Palavras-chave


Energia solar; dispositivo fotovoltaico; modelo de um diodo.