Determinação da energia e força de delaminação por peeling pelo método de elementos finitos: primeiro passo na reciclagem de painéis solares fotovoltaicos

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Vitti, João Vinícius Solera [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Elementos Finitos; Delaminação; Peeling; Fotovoltaico; Finite elements; Delamination; Fotovoltaic
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/315463

A capacidade global de energia solar fotovoltaica tem aumentado rapidamente. No entanto, à medida que a produção de energia desses módulos cresce, eles eventualmente alcançarão o fim de sua vida útil — geralmente entre 25 e 30 anos. Entre os métodos disponíveis de reciclagem e recuperação de painéis solares, a delaminação por peeling destaca-se por sua simplicidade e baixa exigência energética. Entretanto, existem variáveis que ainda precisam ser estudadas desse processo. O Modelo de Zona Coesiva (CZM) em conjunto com o método dos Elementos Finitos (EF) oferece uma abordagem numérica robusta para estudar o peeling, permitindo estimar as forças, tensões e energia envolvidas no processo. Este trabalho tem como objetivo desenvolver um modelo em elementos finitos para simular a delaminação em um painel fotovoltaico. Um modelo em EF, seguindo a norma ASTM D5528, composto por duas camadas de silício cristalino (c-Si), de dimensões 125 mm x 20 mm x 5 mm, unidas por uma interface de EVA com espessura nula foi desenvolvido utilizando software especializado. Um deslocamento foi aplicado à extremidade da camada superior de c-Si que continha uma trinca inicial ao de 50 mm. Para validar o modelo, dois estudos publicados previamente, que analisaram o comportamento de materiais adesivos utilizando o método de peeling, foram replicados. O modelo foi adaptado às condições de cada estudo e apresentou resultados com um erro percentual médio de 11,38%. Com a validação do modelo, a simulação de peeling foi realizada com as propriedades mecânicas do c-Si e do EVA. A força de adesão encontrada para o EVA foi de 24,603 N/mm, com o erro percentual podendo variar entre 146,03 % a 23,015 % de acordo com valores encontrados na literatura.