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https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/25397| Tipo de Documento: | Dissertação |
| Título: | Caracterização da resistência série em dispositivos fotovoltaicos através de imagem de eletroluminescência residual |
| Título(s) alternativo(s): | Series resistance characterization in photovoltaic devices through residual electroluminescence imaging |
| Autor(es): | Alcântara Neto, José Raymundo de |
| Data do documento: | 27-Ago-2025 |
| Orientador: | Riffel, Douglas Bressan |
| Resumo: | Esta dissertação propõe e valida uma metodologia para caracterizar a resistência série (Rs ) de dispositivos fotovoltaicos (DFVs) a partir de imagens de eletroluminescência (EL) residual, obtidas com uma câmera DSLR modificada. O sistema experimental utilizou uma Canon EOS Rebel SL3 com filtros IR-cut e de correção de cores removidos, permitindo captar radiação no espectro visível e infravermelho próximo. As imagens foram adquiridas em câmara escura, com foco otimizado pela métrica Tenengrad e parâmetros de ISO e tempo de exposição ajustados para maximizar a relação sinal-ruído. As imagens em 10% de Isc e Isc passaram por pré-processamento e foram empregadas para estimar a resistência série global do módulo (RSmod). Como referência, aplicaramse duas metodologias convencionais: uma baseada em parâmetros de catálogo do fabricante e outra na inclinação da curva I–V em Voc. O valor de RSmod obtido por EL (5,204 Ω) diferiu em menos de 3% do valor via datasheet (5,076 Ω), enquanto o método da inclinação da curva I–V resultou em 7,740 Ω. A partir desses valores, geraram-se mapas espaciais de Rs que apresentaram alta similaridade estrutural (SSIM ≈ 0,9998) e reconstrução global com erro inferior a 11%. A análise estatística identificou defeitos correspondentes a 5,6% da área útil. Conclui-se que a técnica proposta é eficaz e acessível, permitindo quantificar e mapear a resistência série com precisão e potencial para diagnóstico e inspeção de DFVs. |
| Abstract: | This dissertation proposes and validates a methodology to characterize the series resistance (Rs ) of photovoltaic devices (PVDs) from residual electroluminescence (EL) images obtained with a modified DSLR camera. The experimental setup employed a Canon EOS Rebel SL3 with the IR-cut and color-correction filters removed, allowing the capture of radiation in the visible and near-infrared spectra. Images were acquired in a dark chamber, with focus optimized by the Tenengrad metric and ISO/exposure parameters adjusted to maximize the signal-to-noise ratio. The images acquired at 10% Isc and Isc were pre-processed and used to estimate the global series resistance of the module (RSmod). As references, two conventional methods were applied: one based on manufacturer datasheet parameters and another using the slope of the I–V curve at Voc. The RSmod value obtained from EL (5.204 Ω) differed by less than 3% from the datasheet value (5.076 Ω), while the I–V slope method yielded 7.740 Ω. Based on these values, spatial Rs maps were generated, showing high structural similarity (SSIM ≈ 0.9998) and global reconstruction error below 11%. Statistical analysis identified defects corresponding to 5.6% of the active area. The proposed technique proves to be efficient and accessible, enabling accurate quantification and mapping of series resistance with potential applications in photovoltaic device diagnostics and inspection. |
| Palavras-chave: | Engenharia elétrica Semicondutores Sistemas de energia fotovoltaica Resistência de materiais Células fotoelétricas Eletroluminescência residual Dispositivos fotovoltaicos Resistência série Mapeamento da resistência série Aquisição de imagens de baixo custo Residual electroluminescence Photovoltaic devices Series resistance Series-resistance mapping Low-cost image acquisition |
| área CNPQ: | ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
| Agência de fomento: | Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq |
| Idioma: | por |
| Sigla da Instituição: | Universidade Federal de Sergipe (UFS) |
| Programa de Pós-graduação: | Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
| Citação: | ALCÂNTARA NETO, José Raymundo de. Caracterização da resistência série em dispositivos fotovoltaicos através de imagem de eletroluminescência residual. 2025. 103 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) — Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2025. |
| URI: | https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/25397 |
| Aparece nas coleções: | Mestrado em Engenharia Elétrica |
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