Cientistas do Reino Unido observam LID em ação

jun - 10
2019

Cientistas do Reino Unido observam LID em ação

Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Manchester afirma ter identificado o processo dominante que causa a degradação induzida pela luz em células solares de silício. O processo, denominado “recombinação de trado assistida por armadilha”, surge de um defeito na maior parte do material de silício que fica adormecido até ser exposto à luz solar.

A degradação induzida pela luz (LID) tem sido um problema para os fabricantes de painéis solares por décadas, impedindo a plena utilização dos impressionantes ganhos de eficiência que a tecnologia solar alcançou nos últimos anos. E como os conceitos de célula traseira de emissor passivado (PERC), que agora representam a corrente principal da produção solar, são particularmente vulneráveis ​​aos efeitos de LID, a questão se tornou ainda mais importante.

Sem tratamento, o LID pode causar até 10% de perda de eficiência relativa no primeiro mês após a instalação e, embora os tratamentos estejam disponíveis e sejam amplamente utilizados em linhas de produção, eles não eliminam totalmente o problema. E quando outro mecanismo de degradação, degradação induzida pela temperatura elevada da luz, é fatorado, a questão se torna ainda mais complexa.

Uma equipe de cientistas da Universidade de Manchester, no Reino Unido, diz que identificou um defeito de material até então desconhecido que é responsável pela LID. Esse defeito está adormecido no material até ser exposto à luz do sol, quando cria uma “armadilha” que impede o fluxo de elétrons, reduzindo a eficiência da célula por meio de um processo que a Universidade de Manchester chama de recombinação Auger assistida por armadilhas.

O processo e os métodos empregados para identificá-lo estão descritos no artigo Identificação do mecanismo responsável pela degradação induzida pela luz de oxigênio do boro em células fotovoltaicas de silício ,publicado no Journal of Applied Physics.

“O fluxo de elétrons é o que determina o tamanho da corrente elétrica que uma célula solar pode fornecer a um circuito, qualquer coisa que impeça efetivamente reduzir a eficiência da célula solar e a quantidade de energia elétrica que pode ser gerada para um dado nível de luz solar” explicou Iain Crowe, professor associado da Escola de Engenharia Elétrica e Eletrônica da Universidade de Manchester. “Nós provamos que o defeito existe, agora é uma correção de engenharia que é necessária.”

Os pesquisadores também observaram que o defeito é reversível, com o tempo de vida do transportador aumentando novamente quando aquecido no escuro – o que se encaixa com o conhecimento da indústria de LID e os processos atuais usados ​​para mitigá-lo.

Os pesquisadores dizem que agora estenderão suas observações para incluir uma gama de diferentes concentrações de boro e oxigênio – interações entre as quais são responsáveis ​​pelo efeito LID, para entender melhor como o processo é iniciado.

Fonte: Mark Hutchins

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