A Light Induced Degradation (LID), ou degradação induzida pela luz, é um fenômeno que afeta painéis solares fotovoltaicos, logo nos primeiros dias de exposição à radiação solar.
Esse efeito ocorre principalmente em módulos fabricados com silício monocristalino e policristalino, e pode reduzir temporariamente sua eficiência em até 3%.
A degradação é resultado da interação, entre os defeitos cristalinos do silício e a luz solar, causando a recombinação de portadores de carga, e reduzindo a geração de energia elétrica. Embora o impacto seja maior no início da vida útil do módulo, ele estabiliza após um curto período de tempo.
Compreender o LID, é essencial para projetistas e consumidores de sistemas fotovoltaicos, pois influencia diretamente na potência inicial dos painéis solares. Para minimizar esse efeito, fabricantes desenvolvem técnicas de tratamento térmico, e utilizam materiais com menor propensão à degradação.
Além disso, testes rigorosos em fábrica ajudam a garantir que, a perda de eficiência seja reduzida ao mínimo. Esse fenômeno também pode ser confundido com outros tipos de degradação, como o LeTID (Light and Elevated Temperature Induced Degradation), que ocorre sob temperaturas elevadas.
Como ocorre a degradação induzida pela luz?
A LID acontece devido à presença de impurezas no silício, especialmente o oxigênio, que reagem com os portadores de carga elétrica, quando expostos à luz solar. Esse processo cria defeitos cristalinos temporários, reduzindo a capacidade do módulo de converter luz em eletricidade.
A degradação é mais pronunciada nos primeiros dias de operação do sistema fotovoltaico, e pode atingir até 3% da potência nominal do painel.
Fatores que influenciam a degradação:
- Qualidade do silício: Silício de baixa pureza apresenta maior incidência de LID.
- Concentração de oxigênio: Altos níveis desse elemento no material do painel aumentam a susceptibilidade ao efeito.
- Intensidade da radiação solar: Quanto maior a exposição à luz, mais rápida é a estabilização do fenômeno.
Impactos na eficiência dos painéis solares
Apesar de a degradação inicial ser um efeito natural, sua influência sobre a produção de energia, deve ser levada em consideração.
Em projetos de geração distribuída, a perda inicial pode ser compensada pelo superdimensionamento do sistema, ou pelo uso de painéis com menores taxas de degradação. No longo prazo, esse efeito é insignificante, já que os painéis estabilizam sua eficiência, após algumas semanas de operação.
Para mitigar esses impactos, fabricantes realizam testes prévios nos módulos solares, simulando a exposição à luz antes de disponibilizá-los ao mercado. Dessa forma, os clientes recebem equipamentos que já passaram pelo processo de estabilização, reduzindo as perdas iniciais.
Estratégias para reduzir o efeito LID
Diante dos desafios apresentados pela Light Induced Degradation, algumas soluções vêm sendo implementadas para minimizar seus efeitos:
- Tratamento térmico: A aplicação de calor controlado nos painéis durante a fabricação, reduz a presença de defeitos cristalinos.
- Uso de silício de alta pureza: Reduz a interação entre oxigênio e os portadores de carga.
- Testes de estabilização em fábrica: Alguns fabricantes expõem os painéis à luz antes da venda, garantindo menor degradação no uso real.
A tecnologia fotovoltaica continua evoluindo, e novos materiais e processos de fabricação, estão sendo desenvolvidos para reduzir ou eliminar esse tipo de degradação. Isso significa que, no futuro, os impactos do LID, podem se tornar ainda menos relevantes, para o desempenho dos sistemas solares.
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