Small-scale photovoltaic systems: investigation of energy harvesting applications and development of a phone charging system

Abstract

Esta tese aborda o desenvolvimento de um sistema de medida de características de módulos fotovoltaicos orgânicos, bem como uma aplicação de baixo custo destes módulos, para o carregamento de telemóveis. Todo o trabalho foi realizado em estágio, numa empresa que produz e comercializa módulos fotovoltaicos orgânicos, sediada em Cambridge, no Reino Unido – Eight19. O sistema de medida tem o intuito de permitir uma avaliação do desempenho dos módulos fotovoltaicos em situações de fraca iluminação, com a possibilidade de serem utilizados para energy harvesting. Este sistema baseia-se num microcontrolador que, através de um circuito electrónico de interface com o módulo fotovoltaico, mede a corrente de curto-circuito e a tensão em circuito aberto do mesmo, permitindo um cálculo posterior da sua potência máxima. São apresentados alguns resultados deste sistema em diferentes condições de iluminação. Quanto à aplicação de carregamento de telemóveis, é primeiro efectuado um estudo acerca da energia solar disponível em África, que corresponde ao mercadoalvo da empresa onde este trabalho foi realizado. De seguida são planeados e desenvolvidos protótipos para esta aplicação, baseados em diferentes hipóteses de aproveitamento de energia, permitindo a sua comparação. Palavras-chave: módulos fotovoltaicos; aplicação de baixo custo; carregamento de dispositivos móveis; energy harvesting