New model to study the outdoor degradation of thin-film photovoltaic modules

M. Piliougine, P. Sánchez-Friera, G. Petrone, F.J. Sánchez-Pacheco, G. Spagnuolo, M. Sidrach-de-Cardona, Renewable Energy, 193, 857-869, 2022

Se ha analizado el rendimiento de cuatro módulos fotovoltaicos de lámina delgada tras un período inicial de estabilización y una exposición posterior al aire libre. Los módulos analizados son de diferentes tecnologías, incluyendo un módulo de silicio amorfo hidrogenado de unión simple (a-Si:H), un módulo de silicio microcristalino amorfo en tándem (a-Si/µc-Si), una heteroestructura de sulfuro de cadmio-telururo de cadmio (CdS/CdTe) y un módulo de seleniuro de cobre, indio y galio (CIGS). Se han analizado las variaciones estacionales y las tasas de degradación, así como su posible correlación con los cambios espectrales. Los datos meteorológicos, la temperatura de los dispositivos, y las curvas I-V se han medido cada 5 min durante el periodo de análisis para extraer los parámetros eléctricos y las resistencias parásitas. A partir del análisis de los datos se ha desarrollado y ajustado un nuevo modelo matemático, que considera un componente de variación estacional y un componente de degradación lineal a lo largo de todo el periodo. Los resultados muestran tasas de degradación de potencia anual del 4,0% para el módulo a-Si:H, 3,4% para el a-Si/µc-Si y 3,5% para el CdS/CdTe, mientras que para el módulo CIGS la degradación anual no es significativa, siendo el valor estimado del 0,2%.