A Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) é uma das principais referências globais em padronização no setor eletrotécnico. Suas normas de teste para módulos fotovoltaicos, como a IEC 61215, são amplamente adotadas na indústria solar, garantindo rigor técnico e confiabilidade. Com o avanço acelerado do setor e o surgimento contínuo de novas tecnologias, a necessidade de métodos precisos para avaliar o desempenho dos módulos bifaciais torna-se cada vez mais crucial. Neste contexto, recorremos à base científica e às diretrizes da IEC para compreender e interpretar de forma criteriosa o desempenho desses módulos.
O que é a Bifacialidade?
Segundo a versão 2021 da IEC 61215, a bifacialidade, também chamada de fator bifacial, é a relação entre os parâmetros elétricos das faces frontal e traseira de um módulo bifacial sob condições padrão de teste (STC). Entre esses parâmetros estão o fator de bifacialidade da corrente de curto-circuito, da tensão de circuito aberto e da potência máxima. No contexto técnico, o termo "bifacialidade" refere-se, geralmente, ao fator de bifacialidade da potência máxima.
O coeficiente bifacial, determinado em laboratório, mede a eficiência da geração de energia da face traseira em relação à frontal. Quanto maior esse coeficiente, mais próxima está a capacidade de geração da traseira em relação à frontal. No entanto, a análise isolada dos valores de bifacialidade pode ser pouco significativa sem considerar a potência de referência da face frontal.
As primeiras tecnologias BC ("Bifacial Cell") enfrentavam limitações estruturais e desafios nos processos de fabricação, o que resultava em uma bifacialidade inferior a 50%. No entanto, após anos de pesquisa e desenvolvimento por empresas como a LONGi, a nova geração de módulos BC atingiu uma bifacialidade superior a 70%, aproximando-se dos índices observados em módulos TOPCon. Além disso, os módulos BC de segunda geração da LONGi alcançaram avanços expressivos na potência e eficiência da face frontal, superando os módulos TOPCon em mais de 30W.
Como Avaliar Cientificamente o Ganho da Face Traseira dos Módulos Bifaciais?
Para avaliar adequadamente a capacidade de geração de energia dos módulos bifaciais, é fundamental considerar não apenas a bifacialidade, mas também a irradiância. A norma IEC 61215 estabelece um parâmetro de referência denominado "Irradiância Nominal Bifacial (BNPI)", que corresponde a uma irradiância de 1000W/m² na face frontal e 135W/m² na face traseira, mantendo as demais condições de teste conforme os padrões de condições de teste (STC). Os resultados obtidos sob essa condição refletem a irradiância média na face traseira em ambientes típicos, garantindo que os parâmetros nominais estejam alinhados com as condições reais de operação dos módulos.
Em resumo, a norma IEC considera a condição BNPI como representativa da maioria das aplicações de módulos fotovoltaicos em nível do solo, sendo amplamente aceita na indústria. A seguir, são apresentados os dados dos testes do TÜV SÜD para os módulos BC de segunda geração da LONGi, bem como as especificações de um módulo TOPCon disponível no mercado. Ambos foram avaliados por instituições de renome, e os testes mostram a potência máxima dos módulos quando submetidos à irradiância BNPI.
Ao comparar os módulos de ambas as tecnologias em seus níveis máximos de potência, um módulo TOPCon com potência nominal de 630W atinge uma potência combinada de 696W sob condições BNPI, enquanto um módulo BC de segunda geração da LONGi, com potência nominal de 660W, chega a 722W. Isso significa que, sob irradiância idêntica, a potência total (frontal + traseira) do módulo BC supera a do TOPCon em 26W.
Além disso, a norma IEC define a "Irradiância Padrão Bifacial (BSI)" para avaliar a confiabilidade dos módulos bifaciais. Nesta condição, a face frontal recebe 1000W/m², enquanto a traseira é exposta a 300W/m², abrangendo a maioria dos cenários de aplicação fotovoltaica. Sob esse critério, a potência combinada dos módulos TOPCon é de 781W, enquanto a dos módulos BC de segunda geração é de 798W. Ou seja, mesmo sob condições de irradiância traseira elevada (30%), os módulos BC ainda superam os TOPCon em 17W, reforçando sua superioridade em termos de geração de energia.
Uma avaliação precisa da capacidade de geração dos módulos bifaciais é crucial para o avanço sustentável da indústria solar. Seguir uma abordagem científica rigorosa, adotar normas reconhecidas e realizar análises com base em condições reais de operação são essenciais para refletir com precisão o desempenho dos módulos fotovoltaicos, oferecendo uma base confiável para o desenvolvimento do setor.
Sobre a LONGi
Fundada em 2000, a LONGi está comprometida em ser a empresa líder em tecnologia solar do mundo, focando na criação de valor orientada pelo cliente para a transformação completa do cenário energético.
Sob sua missão de 'fazer o melhor uso da energia solar para construir um mundo sustentável', a LONGi se dedica à inovação tecnológica e possui diversas frentes de atuação, incluindo wafer monocristalino, células e módulos, soluções solares para os setores comercial e industrial, soluções em energia renovável e equipamentos para hidrogênio. A empresa fortalece constantemente sua capacidade de fornecer energia sustentável e, mais recentemente, expandiu sua atuação para produtos e soluções de hidrogênio verde, contribuindo para o avanço da descarbonização global. www.longi.com/br/