Na semana passada, os fabricantes de painéis solares JinkoSolar e Trina Solar relataram que os testes de campo mostram que os módulos solares de contato passivado por óxido de túnel (TOPCon) superam os módulos fotovoltaicos de contato traseiro tipo p na geração mensal de energia. Esses estudos foram conduzidos pelos fabricantes individualmente e, no caso da Jinko Solar, os resultados foram confirmados pela agência alemã TÜV Nord.
Embora os dados de uma perspectiva de geração sejam encorajadores, os resultados do scorecard Kiwa PVEL deste ano mostraram que a tecnologia é mais vulnerável. Pesquisadores da Universidade de New South Wales, na Austrália, também publicaram recentemente os resultados de uma nova pesquisa mostrando a vulnerabilidade das células solares TOPCon à corrosão por contato, conforme relatado anteriormente pela pv magazine em 2023.
No caso dos testes realizados pela Kiwa PVEL, os resultados dependem muito do tipo de lista de materiais (BOM) utilizado.
“Os resultados deste ano nos surpreenderam”, disse Asier Ukar, diretor administrativo da Kiwa PI Berlin na Espanha, à pv magazine. Em particular, menos de 6% dos 388 modelos testados tiveram o melhor desempenho em todos os testes de confiabilidade (TC, DH, MSS, HSS, PID e LID+LETID); e 66% dos fabricantes de módulos tiveram pelo menos uma falha nos testes. “A taxa de reprovação no nível do BOM também aumentou para 41%, a mais alta de todos os tempos”, explicou. Os módulos fotovoltaicos com o mesmo tipo de modelo podem ser fabricados a partir de listas técnicas completamente diferentes, e essas alterações nos componentes do módulo fotovoltaico podem ter um grande impacto na confiabilidade e no desempenho. Por outro lado, “os testes de certificação da indústria de acordo com os regulamentos padrão geralmente não são rigorosos o suficiente para identificar esses problemas potenciais”, acrescentou Ukar.
Por exemplo, o teste da Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) para Ciclagem Térmica é de 200 ciclos em uma câmara climática, enquanto o teste Kiwa PVEL é de 600 ciclos. Este teste modela o comportamento em ciclos térmicos quente-frio, e o requisito para passar no teste é que o módulo degrade menos de 2% e 84% dos módulos testados passaram no teste; 11 fabricantes sofreram uma falha neste teste. “A taxa média de degradação para PERC e TOPCon foi de 0,6% e 0,7%, respectivamente, mas 5 TOPCons BOMs registraram uma falha de degradação de energia em comparação com apenas 1 PERC BOM”, disse Ukar.
Outro teste, o Damp Heat, submete os painéis ao calor úmido em uma câmara climática. A Kiwa PI Berlin os submete a 2.000 horas – em comparação com 1.000 para o IEC – e o requisito para passar no teste é que o módulo se degrade menos de 2%. “Nesse caso, 31% dos BOMs testados falharam no teste, e o TOPCon é mais afetado do que o PERC”, explicou Ukar.
Os testes de estresse mecânico, granizo, Degradação Induzida Potencial (PID) e LID – LeTID geralmente produziram bons resultados, mas foram observados problemas nos testes de degradação induzida por UV (UVID): “A perda de potência após 120 kWh/m2 de UVID variou de 0,6% a 16,6%. Enquanto o HJT é afetado e o PERC se degrada mais do que o esperado, o TOPCon sofre muito mais”, acrescentou.
Tudo indica que a TOPCon será a tecnologia dominante nos próximos cinco anos e, como acontece com todos os avanços tecnológicos introduzidos pelo setor, essa melhoria também vem com certos riscos e desafios que devem ser compreendidos e enfrentados.
“Um dos principais objetivos na corrida para implantar essa tecnologia de uma forma que atenda às expectativas é focar em sua durabilidade a longo prazo, ou seja, como essa tecnologia se comporta sob a influência de fatores ambientais, como umidade ou radiação UV”, afirmou Ukar. Essa abordagem traz consigo a necessidade de incluir testes de longa duração nos processos de pré-qualificação dos fabricantes e seus modelos, bem como adaptar os procedimentos de testes laboratoriais com testes adaptados aos riscos que a TOPCon introduz. “A boa notícia é que tanto as ferramentas quanto o conhecimento existem e estão a serviço da indústria”, concluiu.
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