Post on 03-Dec-2018
INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA
Seção de Engenharia Mecânica e de Materiais
Leila Cruz
leilacruz@ime.eb.br
Prof. Larry Kazmerski, seminário interno, Instituto Militar de Engenharia, 2016.
Células comerciais - larga escala
PRODUÇÃO MUNDIAL
Fontes de consulta diversas: Fraunhofer ISE: PV Report, 2018; European Comission PV status report , 2017; etc
PRODUÇÃO MUNDIAL : Filme Fino
Thin Film 2012–2016: Technologies, Markets and Strategies , MJ Shiao, GTM Research, 2012.
escassez de silício
escala GW
PRODUÇÃO MUNDIAL : Filme Fino
Thin Film 2012–2016: Technologies, Markets and Strategies , MJ Shiao, GTM Research, 2012.
escassez de silício
escala GW
• queda preço insumo Si
• módulos 10%: produto competitivo?
• China: tecnologia cristalina
• dezenas de fábricas FF fecharam
EFICIÊNCIAS : CÉLULAS E MÓDULOS
Solar cell efficiency tables (version 51) M.A. Green et al., Prog. Photovolt: Res. Appl. 2018; 26:3–12
MATERIAIS: principais questões e tendências
a-Si:H
Tecnologia FF mais antiga do mercado
Alta absorção de luz; alta tensão de saída
Desempenho melhor em altas temperaturas
MATERIAIS: principais questões e tendências
a-Si:H
Tecnologia FF mais antiga do mercado
Alta absorção de luz; alta tensão de saída
Desempenho melhor em altas temperaturas
Novas configurações: micro/nanomorfa, multijunção, policristalina
Redução da degradação induzida por luz, eficiências maiores
MATERIAIS: principais questões e tendências
a-Si:H
Percepção do mercado instabilidade
Eficiência dos módulos (12%), sem muita evolução
Produção: processo mais caro (PECVD), baixas taxas
Limitada a aplicações de baixa e média escala
Banda ideal (1,5 eV)
Processo: altas taxas
(camada ativa: minutos; módulo: 3h)
Módulos com alta eficiência/baixo custo
Aplicação em larga escala: plantas solares
Reciclagem, coleta do módulo após vida útil: 90% do material
MATERIAIS: principais questões e tendências
CdTe
MATERIAIS: principais questões e tendências
CdTe
Cd: questões ambientais, segurança
Te – disponibilidade ? (6 g/m2)
Mecanismos de transporte: altas
correntes (> 30 mA/cm2)
Inúmeras técnicas de deposição
Módulos flexíveis
Aplicação em média (BIPV) e larga escalas
MATERIAIS: principais questões e tendências
CuInSe2
Cu(In,Ga)(Se,S)2
MATERIAIS: principais questões e tendências
Cu(In,Ga)(Se,S)2
Material: In (disponibilidade, custo)
Processo industrial do CIGS: complexo
(co-evaporação, sputtering)
COMENTÁRIOS
• Diversidade de tecnologias segurança do setor FV
novas configurações de filmes Si, tecnologias de 3ª
geração (LC-HE), novos materiais
• Filmes finos – para além dos 20% de eficiência
design, modelamento, investigação dos materiais