@PhDThesis{Neves:2022:SpDiSo,
author = "Neves, Guilherme Marques",
title = "Spectral distribution of solar radiation impacts on PV in
Southeasthern Brazilian sites",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2022",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2022-04-26",
keywords = "solar energy, solar spectrum, spectral effects, energia solar,
espectro solar, efeitos espectrais.",
abstract = "Solar radiation spectral distribution variation and its impacts on
different PV materials -single crystalline (sc-Si), multi
crystalline (mc-Si) and amorphous Silicon (a-Si), CdTe, CIGS, and
Perovskite- were analyzed in three nearby cities in the state of
S{\~a}o Paulo. Data recorded over a whole year in S{\~a}o Paulo,
S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos, and Cachoeira Paulista through
state-of-the-art and selfdeveloped spectroradiometers were
analyzed on an instantaneous, monthly, and annual basis. In such
analysis, the average photon energy and the spectral mismatch
factor obtained for all PV technologies were adopted. The results
indicate that a blue-biased solar spectrum prevails in the three
sites along the year, with a similar seasonal behavior. Large band
gap materials (i.e., a-Si, Perovskite and CdTe) are the most
benefited, reaching annual spectral gains of up to around 6%, 4%
and 2%, respectively. In contrast, lower band gap technologies do
not exhibit remarkable spectral effects on an annual basis, as
their annual spectral mismatch factor ranges between 0.9 and 1.1.
The findings are very similar for the three sites and agree
reasonably well with previous studies also carried out in
low-latitude and sub-tropical or tropical locations with
simulations or experimental campaigns. In this sense, the spectral
effects probably have a regional behavior and should not be
ignored when the energy produced outdoors by large band gap
devices is to be predicted. It was also found that the monthly
average photon energy has a quasi-linear relationship with the
monthly spectral mismatch factor for all PV technologies analyzed,
which agrees with previous papers. RESUMO: A varia{\c{c}}{\~a}o
da distribui{\c{c}}{\~a}o espectral da radia{\c{c}}{\~a}o
solar e seus impactos em diferentes tecnologias de materiais
fotovoltaicos -Sil{\'{\i}}cio mono (sc-Si) e poli cristalino
(mc-Si), Sil{\'{\i}}cio amorfo (a-Si), CdTe, CIGS, e Perovskita-
foram analisados em tr{\^e}s cidades pr{\'o}ximas entre si do
estado de S{\~a}o Paulo. Dados coletados ao longo de 12 meses em
S{\~a}o Paulo, S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos e Cachoeira Paulista
atrav{\'e}s de espectrorradi{\^o}metros tidos como
refer{\^e}ncia e desenvolvidos em laborat{\'o}rio foram
analisados em uma base instant{\^a}nea, mensal e anual de tempo.
Em tal an{\'a}lise, a energia media dos f{\'o}tons e o fator de
descasamento espectral obtidas para todas as tecnologias
fotovoltaicas foram adotados. Os resultados indicam que um
espectro solar mais azulado prevalece nas tr{\^e}s cidades ao
longo do ano, com um comportamento sazonal similar. Materiais com
energia de gap maiores (i.e., a-Si, Perovskite and CdTe) s{\~a}o
os mais beneficiados, chegando a ganhos espectrais anuais de
at{\'e} 6%, 4% e 2%, respectivamente. Por outro lado, tecnologias
com menores energias de gap n{\~a}o apresentam ganhos
consider{\'a}veis, j{\'a} que seus fatores de descasamento
espectral variam entre 0.9 e 1.1. Os resultados dos tr{\^e}s
locais avaliados s{\~a}o muito similares entre si e s{\~a}o
muito pr{\'o}ximos aos encontrados por estudos tamb{\'e}m
conduzidos em localidades de baixa latitude e com clima
subtropical e tropical atrav{\'e}s de simula{\c{c}}{\~a}o ou
experimentos. Assim, provavelmente os efeitos espectrais
apresentam uma caracter{\'{\i}}stica regional e n{\~a}o podem
ser ignorados ao se realizar a previs{\~a}o do comportamento em
campo de m{\'o}dulos com elevadas energias de gap. A energia
media dos f{\'o}tons mensal apresenta uma rela{\c{c}}{\~a}o
quase linear com o fator de descasamento espectral mensal para
toda as tecnologias fotovoltaicas analisadas, concordando com
trabalhos pr{\'e}vios a esse.",
committee = "Pereira, Enio Bueno (presidente/orientador) and Vilela, Waldeir
Amaral (orientador) and Garrido, Gustavo Nofuentes (orientador)
and Berni, Luiz Angelo and Gon{\c{c}}alves, Andr{\'e} Rodrigues
and Coelho, Simone Marilene Sievert Da Costa and Zilles, Roberto
and Yamasoe, Marcia and Haag, Rafael",
englishtitle = "Impactos da distribui{\c{c}}{\~a}o espectral da
radia{\c{c}}{\~a}o solar em m{\'o}dulos fotovoltiacos na
regi{\~a}o sudeste do Brasil",
language = "en",
pages = "178",
ibi = "8JMKD3MGP3W34T/47A5LAE",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34T/47A5LAE",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "20 maio 2024"
}