A Joint US-Brasil Research Program

Emerging Reliability Issues for Photovoltaic Modules: Surface Soiling and Fundamental Photon Coupling

Estudo de Problemas Emergentes de Confiabilidade de Módulos Fotovoltaicos:
Sujidade na Superfície e Acoplamento Fotônico em Materiais Solares

Research and Program Goals:

This research project focuses on special aspects of solar photovoltaics reliability that are only beginning to receive increased attention worldwide, that provide a foundation for state-of-the-art R&D, and that have joint significance for Brasil and U.S. markets and climate conditions. The major objectives of this proposal are in three interrelated areas important to the PV module surface:

Soiling Science and Technology:
Creating and validating protocol test procedures, establishing joint test field in representative climate zones, and comprehensive dust/soiling chemical/physical analysis and characterization, fundamental evaluation of nanoscale adhesion forces/correlation with chemical/morphological characteristics.

Coatings and Films for Performance Maintenance and Enhancement:
Anti-reflection and dust mitigation separate and dual-purpose coatings with emphasis on nanoscale designs and characterization.

Next-Generation Materials Science: Materials-by-Design
Design and realization of next-generation coatings by revolutionary materials science.

Esta pesquisa é focada em aspectos especiais ligados à confiabilidade de sistemas fotovoltaicos, que apenas recentemente receberam atenção dos pesquisadores e formam a base para o estado da arte em pesquisa e desenvolvimento na área, além de apresentarem importância conjunta para os mercados e as condições climáticas do Brasil e Estados Unidos. Os principais objetivos desta proposta estão contidos em três áreas inter-relacionadas:

Desenvolvimento Científico e Tecnológico da Sujidade de Módulos Fotovoltaicos:
Teste e Caracterização: Criar e validar protocolos de procedimentos de testes, estabelecer campos de testes conjuntos em zonas climáticas representativas, análise e caracterização físico-química de poeira e sujidades (sujeira na superfície), Fundamental avaliação das nanotecnologias: aderência forças/correlação com produto químico/características morfológicas)

Filmes e Recobrimentos para Aprimoramento de Desempenho e Manutenção:
Desenvolver recobrimentos de duplo propósito, que possuam ação antiaderente permitindo redução no acúmulo de poeira e ação antirreflexo (Anti-Reflective Coating, ARC) com aumento da eficiência da absorção fotônica.

Ciência dos Materiais de Nova Geração: Projeto de Materiais:
Projeto e desenvolvimento da nova geração de recobrimentos utilizando novas técnicas computacionais e de modelagem em Ciência e Engenharia de Materiais.