cSi Photovoltaic Modules, Main Degradation Factors Case Study: La Puna (Argentina)

This paper presents an analysis of the power loss of a set of photovoltaic modules exposed for more than fifteen years to solar radiation and other environmental factors. The study covered modules installed in 1989 and concluded with modules installed in 2004 (to 2009). Many of them were located in places high above the sea level and with high values of ultraviolet radiation. It is known that this power loss is caused by various factors: loss of optical properties of the protective glass, loss of transmittance of the encapsulation material (EVA), increase in series resistance, decrease in shunt resistance as well as other factors not analyzed in this study. The contribution of each of these factors to the power loss is measured and discussed in this analysis.Fil: Montero Larocca, María Teresa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Salta. Instituto de Investigaciones en Energía no Convencional. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física. Instituto de Investigaciones en Energía no Convencional; ArgentinaFil: Cadena, Carlos Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Salta. Instituto de Investigaciones en Energía no Convencional. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física. Instituto de Investigaciones en Energía no Convencional; ArgentinaFil: Tamasi, Mariana Julia Luisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentin

First prototype of photovoltaic underwater low cost radiometer developed in the CNEA

El Departamento Energía Solar de la Comisión Nacional de Energía Atómica viene realizando desarrollos en equipos de medición de radiación solar fotovoltaicos para uso terrestre y espacial desde 1999. En este contexto y con el fin de completar el espectro de los equipos desarrollados, se diseñó y fabricó un sensor solar fotovoltaico de silicio monocristalino y el soporte para un radiómetro fotovoltaico sumergible apto para uso en distintos medios acuáticos. El desarrollo de este instrumento tiene aplicaciones en distintas áreas, por ejemplo, para la apicultura y la producción de algas. El diseño se planteó de acuerdo a la señal del sensor debido a su atenuación al ser sumergido así como la adaptación de las dimensiones. Se presentan los cálculos para el diseño, elaboración y caracterización del sensor de silicio así como el diseño del soporte con las características necesarias para ser sumergido en distintos ecosistemas. El prototipo desarrollado fue contrastado (dentro y fuera del agua) con un piranómetro Kipp & Zonen y se realizaron ensayos de hermeticidad a profundidades equivalentes a 60 m. Los resultados muestran un buen comportamiento del instrumento sometido a presiones equivalentes a distintas profundidades y cumplió con las especificaciones planteadas originalmente. Por último se presentan calibraciones antes y después de los ensayos.The Solar Energy Department of the National Atomic Energy Commission has been making developments in photovoltaic equipment for solar radiation measurement for terrestrial and space uses since 1999. In this context and in order to complete the spectrum of developed equipment, a photovoltaic solar sensor of monocrystalline silicon and the support for a submersible photovoltaic radiometer suitable for use in different aquatic environments were designed and manufactured. The development has applications in different areas, for example, for beekeeping and algae production. The design was raised according to the sensor signal due to attenuation when immersed as well as adaptation of the dimensions. The calculations for the design, preparation and characterization of silicon sensor as well as the support design with the necessary characteristics to be immersed in different ecosystems are presented. The prototype developed was contrasted (inside and outside of the water) with a pyranometer Kipp & Zonen and leakage tests were performed to 60 m depth equivalent. The results show a good performance of the instrument under pressures equivalent to different depths and met the specifications originally raised. Finally calibrations are presented before and after the tests.Fil: Bolzi, Claudio Gustavo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; ArgentinaFil: Tamasi, Mariana Julia Luisa. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Cadena, Carlos Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Salta. Instituto de Investigaciones en Energía no Convencional. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física. Instituto de Investigaciones en Energía no Convencional; Argentin

Estudio teórico de la modificación de la respuesta espectral de un sensor de si mediante depósito de multicapas dieléctricas para medición de radiación par

Este trabajo presenta un estudio teórico para la elaboración de radiómetros para medir la radiación fotosintéticamente activa mediante el depósito de capas antirreflectantes sobre un sensor de silicio. Estos dispositivos están basados en los radiómetros elaborados en CNEA comenzando con el desarrollo de un instrumento que pueda medir esta radiación y proveer en un futuro próximo una herramienta confiable y de bajo costo. Se analizan la respuesta del sensor para distintos materiales dieléctricos, varios números de capas depositadas, diversos ángulos y espectros.This paper presents a theoretical study for the development of radiometers to measure photosynthetically active radiation using antireflection coating on a silicon solar sensor. These devices are based on the radiometers developed in CNEA The object is transform the low cost radiometer fabricated in CNEA in a low cost and reliable instrument to measure the PAR radiation. The response of the sensor were analyzed for different dielectric materials, numbers of layers deposited, incidence angles and spectrum.Fil: Tamasi, Mariana Julia Luisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comision Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia Física (CAC). Grupo Energía Solar; ArgentinaFil: Martinez Bogado, Mónica Gladys. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comision Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia Física (CAC). Grupo Energía Solar; Argentin

Degradación de módulos fotovoltaicos y su influencia en la pérdida de potencia

La energía solar fotovoltaica se encuentra en continuo crecimiento a nivel mundial y muy especialmente en nuestra región, en la cual existen en zonas rurales dispersas un elevado número de estas instalaciones. La pérdida de potencia de los módulos debido a su prolongada exposición, especialmente a la radiación solar, no está aún lo suficientemente analizada. Es por ello que en este trabajo se analizan ciertos parámetros que permitan cuantificar aproximadamente el daño que éstos han sufrido, midiendo las características eléctricas y ópticas del encapsulado de un grupo de módulos que han permanecido expuestos por más de doce años, comparando estos resultados con los de módulos idénticos pero que no fueron expuestos. Como resultado de los ensayos surge que la pérdida de potencia de los mismos no es para nada despreciable, evaluándose la incidencia que tiene la degradación de la resistencia serie, paralelo y la pérdida de las propiedades ópticas del material encapsulante en la pérdida total de potencia.Technological improvements, cost reduction and a greater concern about the environment are making solar energy more attractive. Photovoltaic solar energy is one of these options and it is growing worldwide, particularly in this region where a high number of these facilities exist in dispersed rural areas. Modules power loss due to prolonged exposure, especially to solar radiation has not been sufficiently analysed yet. This is why certain parameters which permit to quantify approximately the damage suffered by these modules are measured in this work. The electrical and optical characteristics and chemical changes in the structure of some component materials of the encapsulated of a group of modules that has been exposed for more than twelve years are measured, to quantify approximately the damage that these modules has suffer, measuring the electric characteristics, optic and chemicals changes in the structure of some constituent materials of the capping of one group of modules that has been exposed for more than twelve years. These results have been compared with those obtained from an identical panel that has not been exposed. As a result of these tests, it has been found that the module power loss is not insignificant, evaluating the incidence that the degradation of the various factors analyzed in the total power loss. It can be concluded that when measuring this type of generators, some of the used coefficients would have to be increased.Fil: Montero Larocca, María Teresa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Salta. Instituto de Investigaciones en Energia No Convencional. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física. Instituto de Investigaciones en Energia No Convencional; ArgentinaFil: Cadena, Carlos Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Salta. Instituto de Investigaciones en Energia No Convencional. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física. Instituto de Investigaciones en Energia No Convencional; ArgentinaFil: Tamasi, Mariana Julia Luisa. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia D/area Invest y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (cac). Grupo Energia Solar; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Estudio teórico de la modificación de la respuesta espectral de un sensor de si mediante depósito de multicapas dieléctricas para medición de radiación par

Este trabajo presenta un estudio teórico para la elaboración de radiómetros para medir la radiación fotosintéticamente activa mediante el depósito de capas antirreflectantes sobre un sensor de silicio. Estos dispositivos están basados en los radiómetros elaborados en CNEA comenzando con el desarrollo de un instrumento que pueda medir esta radiación y proveer en un futuro próximo una herramienta confiable y de bajo costo. Se analizan la respuesta del sensor para distintos materiales dieléctricos, varios números de capas depositadas, diversos ángulos y espectros.This paper presents a theoretical study for the development of radiometers to measure photosynthetically active radiation using antireflection coating on a silicon solar sensor. These devices are based on the radiometers developed in CNEA The object is transform the low cost radiometer fabricated in CNEA in a low cost and reliable instrument to measure the PAR radiation. The response of the sensor were analyzed for different dielectric materials, numbers of layers deposited, incidence angles and spectrum.Fil: Tamasi, Mariana Julia Luisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comision Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia Física (CAC). Grupo Energía Solar; ArgentinaFil: Martinez Bogado, Mónica Gladys. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comision Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia Física (CAC). Grupo Energía Solar; Argentin

Construcción del primer prototipo de radiómetro fotovoltaico sumergible de bajo costo

El Departamento Energía Solar de la Comisión Nacional de Energía Atómica viene realizando desarrollos en equipos de medición de radiación solar fotovoltaicos para uso terrestre y espacial desde 1999. En este contexto y con el fin de completar el espectro de los equipos desarrollados, se diseñó y fabricó un prototipo de radiómetro fotovoltaico sumergible apto para uso en distintos medios acuáticos. El desarrollo de este instrumento tiene aplicaciones en distintas áreas, por ejemplo, para la apicultura y la producción de algas. Se presentan los cálculos para el diseño, elaboración y caracterización del sensor de silicio así como el diseño del soporte con las características necesarias para ser sumergido en distintos ecosistemas. El prototipo desarrollado fue contrastado (dentro y fuera del agua) con un piranómetro Kipp & Zonen. Los resultados muestran un buen comportamiento del instrumentoThe Solar Energy Department of the National Atomic Energy Commission has been making developments in photovoltaic equipment for solar radiation measurement for terrestrial and space uses since 1999. In this context and in order to complete the spectrum of developed equipment, a photovoltaic solar sensor of monocristaline silicon and the support for a submersible photovoltaic solarimeter suitable for use in different aquatic environments were designed and manufactured. This development is important, for example, for beekeeping and algae production. The manufacturing process of photovoltaic silicon sensors used at the instrument, its design according to the sensor signal due to attenuation when immersed and its size adaptation are presented. The prototype developed was contrasted (in and out of the water) with a Kipp & Zonen pyranometer. The results show that it complied with the specifications originally raised.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Degradación de módulos fotovoltaicos y su influencia en la pérdida de potencia

La energía solar fotovoltaica se encuentra en continuo crecimiento a nivel mundial y muy especialmente en nuestra región, en la cual existen en zonas rurales dispersas un elevado número de estas instalaciones. La pérdida de potencia de los módulos debido a su prolongada exposición, especialmente a la radiación solar, no está aún lo suficientemente analizada. Es por ello que en este trabajo se analizan ciertos parámetros que permitan cuantificar aproximadamente el daño que éstos han sufrido, midiendo las características eléctricas y ópticas del encapsulado de un grupo de módulos que han permanecido expuestos por más de doce años, comparando estos resultados con los de módulos idénticos pero que no fueron expuestos. Como resultado de los ensayos surge que la pérdida de potencia de los mismos no es para nada despreciable, evaluándose la incidencia que tiene la degradación de la resistencia serie, paralelo y la pérdida de las propiedades ópticas del material encapsulante en la pérdida total de potencia.Technological improvements, cost reduction and a greater concern about the environment are making solar energy more attractive. Photovoltaic solar energy is one of these options and it is growing worldwide, particularly in this region where a high number of these facilities exist in dispersed rural areas. Modules power loss due to prolonged exposure, especially to solar radiation has not been sufficiently analysed yet. This is why certain parameters which permit to quantify approximately the damage suffered by these modules are measured in this work. The electrical and optical characteristics and chemical changes in the structure of some component materials of the encapsulated of a group of modules that has been exposed for more than twelve years are measured, to quantify approximately the damage that these modules has suffer, measuring the electric characteristics, optic and chemicals changes in the structure of some constituent materials of the capping of one group of modules that has been exposed for more than twelve years. These results have been compared with those obtained from an identical panel that has not been exposed. As a result of these tests, it has been found that the module power loss is not insignificant, evaluating the incidence that the degradation of the various factors analyzed in the total power loss. It can be concluded that when measuring this type of generators, some of the used coefficients would have to be increased.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Cálculo del vapor de agua precipitable y evaluación de su incertidumbre

El vapor de agua precipitable es una de las variables meteorológicas a tener en cuenta en la medición de curvas tensión-corriente de paneles solares fotovoltaicos bajo condiciones normalizadas. Por este motivo se presenta el cálculo del vapor de agua precipitable a partir de la medición de humedad relativa y temperatura. Se analiza la incertidumbre del cálculo tomando incertidumbres típicas en la medición de las variables meteorológicas. Se completa el trabajo con el cálculo de vapor de agua precipitable para la región de la Ciudad de Buenos Aires en las horas del día donde se puede realizar la medición bajo norma.Precipitable water vapor is one of the important meteorological parameters necessary as input to photovoltaic solar panels measurement under standard conditions. For this reason the calculation of precipitable water vapor from the measurement of relative humidity and temperature is presented. It also discusses the uncertainty of the calculation taking the measurement errors of the meteorological variables. The calculation of precipitable water vapor in the region of the City of Buenos Aires in the daytime where measurement can be performed under standard is also shown.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Primeros desarrollos de un dispositivo fotovoltaico para su utilización como sensor de radiación UV

El Departamento de Energía Solar (DES) de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) viene trabajando en el desarrollo y fabricación de sensores de radiación solar desde la década del 90 y son utilizados tanto para usos terrestres como espaciales. Se elaboraron y caracterizaron sensores solares de silicio cristalino que poseen una estructura n⁺pp⁺, con el objetivo de modificar su respuesta espectral en la región del ultravioleta (UV) para poder utilizar estos sensores como instrumentos de bajo costo para medir radiación UV. Para ello se modificó el proceso de difusión que define la juntura frontal variando tiempos y concentración de dopante. Luego de estas modificaciones se midió la respuesta espectral de los sensores elaborados donde se obtuvieron, en una de las difusiones modificadas, sensores con una mayor respuesta en longitudes de onda bajas y en particular en la región del UV.The Solar Energy Department (DES) of the National Commission Atomic Energy (CNEA) has been working in the development and manufacture of solar radiation sensors since the 90s and they are used for both terrestrial and space applications. It was developed and characterized silicon solar sensors has structure n⁺pp⁺ with the objective of modify their ultraviolet (UV) region spectral response for using these sensors as low-cost tools to measure UV radiation. It was modified the diffusion process that defines the front junction varying times and dopant concentration. After these modifications, it was measured the spectral response of the developed sensors. In one of the modified diffusions, sensors were obtain with a greater response in lower wave’s lengths particularly in the UV.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Cálculo del vapor de agua precipitable y evaluación de su incertidumbre

El vapor de agua precipitable es una de las variables meteorológicas a tener en cuenta en la medición de curvas tensión-corriente de paneles solares fotovoltaicos bajo condiciones normalizadas. Por este motivo se presenta el cálculo del vapor de agua precipitable a partir de la medición de humedad relativa y temperatura. Se analiza la incertidumbre del cálculo tomando incertidumbres típicas en la medición de las variables meteorológicas. Se completa el trabajo con el cálculo de vapor de agua precipitable para la región de la Ciudad de Buenos Aires en las horas del día donde se puede realizar la medición bajo norma.Precipitable water vapor is one of the important meteorological parameters necessary as input to photovoltaic solar panels measurement under standard conditions. For this reason the calculation of precipitable water vapor from the measurement of relative humidity and temperature is presented. It also discusses the uncertainty of the calculation taking the measurement errors of the meteorological variables. The calculation of precipitable water vapor in the region of the City of Buenos Aires in the daytime where measurement can be performed under standard is also shown.Fil: Tamasi, Mariana Julia Luisa. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Martinez Bogado, Mónica Gladys. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Bruno, C. J.. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentin