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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Avaliação dos métodos de modelagem e parametrização de dispositivos fotovoltaicos mono e multi junção
Alternate title (s): Evaluation of methods for parameterization and modeling of mono and multi-junction photovoltaic devices
Author: Chenche, Luz Elena Peñaranda
First Advisor: Bandarra Filho, Enio Pedone
First member of the Committee: Carvalho, Solidônio Rodrigues de
Second member of the Committee: Cotta, Renato Machado
Third member of the Committee: Cotta, Carolina Palma Naveira
Summary: Esta dissertação apresenta uma análise aplicada às principais metodologias encontradas na literatura que permitem determinar as propriedades físicas relativas aos fenômenos que ocorrem nos dispositivos fotovoltaicos (etapa de parametrização), assim como dos modelos matemáticos de maior importância utilizados no cálculo das características elétricas operacionais destes dispositivos (etapa de caraterização). Tais dispositivos referem-se às tecnologias mono e multi junção quando submetidos à variações de temperatura e radiação solar. Portanto, foram apresentados quatro métodos de parametrização, entre eles três analíticos e cinco modelos de caracterização elétrica, sendo dois especificamente para dispositivos multi junção. Assim, estabeleceram-se vários estudos de caso para os quais foram definidas diferentes situações que permitiram comparar o desempenho de cada um dos métodos avaliados. Em consequência, foram identificados os procedimentos que melhor se ajustaram a cada tipo de tecnologia fotovoltaica. Dessa forma, de acordo com os resultados obtidos na parametrização, a metodologia baseada na aplicação do algoritmo de Gradiente Reduzido Generalizado (GRG) não linear, demonstrou maior exatidão para todos os estudos de caso e para todos os dispositivos fotovoltaicos. Já para a caraterização, foram determinadas as principais vantagens e desvantagens entre os modelos aplicados, destacando o modelo de Domínguez, et al. (2010), que apresentou maior robustez e ampla faixa de aplicação.
Abstract: This work deals with the analysis applied to the main methodologies found in literature for estimating the properties related to the physical phenomena in photovoltaic devices (parametrization), as well as the most important mathematical models used in the calculation of operating electrical characteristics of these devices (characterization). These devices are related to the mono and multi-junction technologies, when they are exposed to a condition where the temperature and solar radiation vary. Therefore, four parametrization methods were shown, including three analytical, and five models of electrical characterization, where two of them are specifically for multi-junction devices. Thus, several case studies were proposed which defined different situations for comparing the performance of the methods evaluated. In this way, the procedures that best fit to each type of photovoltaic technology were identified. Finally, according to the results obtained in the parameterization, the method based on the Generalized Reduced Gradient (GRG) nonlinear algorithm showed greater accuracy for all case studies and for all photovoltaic devices. As for the characterization, the main advantages and disadvantages of all models were determined, highlighting Domínguez, et al. (2010) model, due to the highest robustness and wide application range.
Keywords: Energia solar
Parametrização
Caracterização
Células multi junção
Modulo fotovoltaico
Concentração
Solar energy
Parameters determination
Characterization
Multi-junction solar cells
Photovoltaic module
Solar concentration
Desenvolvimento energético
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Language: por
Country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Institution Acronym: UFU
Department: Engenharias
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Quote: CHENCHE, Luz Elena Peñaranda. Evaluation of methods for parameterization and modeling of mono and multi-junction photovoltaic devices. 2015. 140 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2015.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14984
Date of defense: 12-Mar-2015
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

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