O ISE (Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energia), na Alemanha, realizou um estudo sobre as células TOPCon e detectou problemas de confiabilidade, como degradação causada por exposição à luz, calor, umidade e radiação UV.
No total, foram analisados 20 tipos de módulos TOPCon fabricados por diversas empresas. O estudo identificou alguns modos de falha que não representam riscos graves, como a degradação induzida por luz e temperatura.
No entanto, o estudo identificou que, durante os testes de envelhecimento acelerados dos módulos fotovoltaicos, a entrada de umidade (DH, Damp Heat) e a exposição à radiação UV podem causar danos mais críticos.
De acordo com o Instituto Fraunhofer, isso ocorre porque as correntes nas pastas de metalização são sensíveis à umidade. Segundo a análise, esse problema pode ser resolvido nas próximas gerações de módulos.
Durante os testes de radiação UV, os módulos TOPCon mostraram um padrão de degradação, onde o desempenho caiu significativamente, mas depois houve uma recuperação parcial.
“Durante a exposição UV, um novo padrão de degradação foi observado durante os testes internos, mostrando perdas severas na potência (até -12% após 120 kWh/m2 ), seguido por recuperação após testes de congelamento de umidade (HF, Humidity Freeze), o que pode influenciar o desempenho externo e os resultados dos testes de certificação (IEC 61730-2, Sequência B)”, explicaram os autores do estudo, Paulo Gebhardt, Ulli Kräling, ster Fokuhl, Ingrid Hadrich e Daniel Filipp.
A degradação dependia de como o módulo estava sendo operado (se em curto-circuito ou circuito aberto), enquanto a recuperação foi influenciada por fatores como temperatura, corrente elétrica e, possivelmente, a luz. Os pesquisadores estão fazendo mais testes para compreender melhor o impacto da luz nesse processo.
Apesar desses problemas, os módulos TOPCon apresentaram um desempenho superior em termos de eficiência, capacidade de gerar energia de ambos os lados (bifacialidade) e dos coeficientes de temperatura, quando comparados com a tecnologia de células PERC, que é mais antiga.
O estudo recomenda que, antes de comprar grandes quantidades de módulos TOPCon, as empresas realizem testes adicionais para garantir a qualidade. Eles também acreditam que, com o tempo, a confiabilidade dos módulos TOPCon vai melhorar à medida que mais testes forem feitos.
Degradação relativa ao inicial durante a sequência de teste UV/HF combinada: P MPP (esquerda) e V OC (direita). Os tipos 14 e 19 foram submetidos apenas a partes da sequência de teste.Gráfico: Fraunhofer ISE/Divulgação.
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