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This article presents the methodology that was used to produce photovoltaic potential maps in the State of Rio Grande do Sul, Brazil, and the results achieved. Data from 33 automatic weather stations installed in the RGS were compiled, including a series of hourly data recorded over more than 15 years. With procedures well known in the literature, the solar irradiation data were separated into the direct and diffuse components to calculate solar irradiation on tilted surfaces at different orientations. The impact of glass reflection on the top cover of conversion equipment was also calculated for different orientation angles. Using the methodology presented in this work, the photovoltaic potential was calculated as an annual average and a seasonal average. For the interpolation between the stations, the Weather Research and Forecasting Model (WRF) was used, adapted by the company UL Truepower for the climatology of southern Brazil. This work was part of the elaboration of the Solar Atlas of Rio Grande do Sul, published in late 2018. Este trabalho apresenta a metodologia que foi usada para produzir mapas de produtividade fotovoltaica no Estado do Rio Grande do Sul, Brasil, e os resultados alcançados. A partir de dados de 33 estações meteorológicas automáticas instaladas no RGS foram compiladas séries de dados horários registrados ao longo de mais de 15 anos. Com procedimentos bem conhecidos na literatura, os dados foram separados nas componentes direta e difusa para o cálculo da irradiação solar sobre superfícies inclinadas em diferentes orientações. Também foi calculado o impacto da reflexão do vidro da cobertura de equipamentos de conversão, para os diferentes ângulos de incidência. Pela metodologia apresentada neste trabalho, foi calculada a produtividade fotovoltaica em média anual e em média sazonal. Para a interpolação entre as estações foi utilizado o modelo meteorológico Weather Research and Forecasting Model (WRF) adaptado pela empresa UL Truepower para a climatologia do sul do Brasil. Este trabalho fez parte da elaboração do Atlas Solar do Rio Grande do Sul, publicado no final de 2018.

A presente Tese de Doutorado apresenta uma análise de diversos fatores que influenciam nos resultados da caracterização elétrica de módulos fotovoltaicos e na obtenção de seus principais parâmetros. A principal análise refere-se aos efeitos que ocorrem ao traçar a curva I-V (corrente versus tensão) de um módulo fotovoltaico decorrentes da rapidez e da direção da varredura (de Isc para Voc e vice-versa) utilizada na tensão de polarização necessária para traçar a curva I-V. Quando a caracterização elétrica é realizada com tempo de varredura reduzido, como por exemplo, em simuladores solares pulsados, há desvios significativos nos resultados, dependendo da tecnologia de fabricação do módulo fotovoltaico. Também é analisada a importância do fator de descasamento espectral no resultado da caracterização elétrica de módulos fotovoltaicos. Uma comparação entre os resultados dos valores dos coeficientes térmicos determinados com simulador solar (indoor) e sob iluminação natural (outdoor) é realizada, concluindo-se que são equivalentes dentro do intervalo de incerteza das medidas. Finalmente é apresentada uma comparação entre medidas realizadas sob iluminação natural e com simulador solar, levando-se em conta os fatores investigados na tese, isto é, os efeitos decorrentes da rapidez da varredura de tensão, da medida da temperatura do módulo e do descasamento espectral no momento da caracterização. This doctoral thesis presents an analysis of several issues that influences the electrical characteristics of photovoltaic modules and its parameters. The main analysis is about sweep time effects that arise due to the speed and direction (Isc to Voc and vice versa) used to polarize the module in order to trace the I-V curve. A fast voltage sweep, as used in pulsed solar simulators, can cause discrepancies in the results of some photovoltaic module technologies. It is also analyzed the importance of the spectral mismatch factor in the characterization of photovoltaic devices. A comparison of indoor and outdoor measurements of thermal coefficients is performed and it is concluded that they are equivalent and the results are equivalent among the experimental uncertainties. Finally a comparison between indoor and outdoor measurements of photovoltaic modules is presented where it is discussed the issues studied in the thesis, i.e., sweep time effects, temperature measurement and spectral mismatch factor.

A conversão de energia solar diretamente em energia elétrica a partir do efeito fotovoltaico é uma forma confiável de geração de eletricidade. O crescimento das instalações fotovoltaicas na última década tem provado sua viabilidade quando acompanhada de programas de incentivo apropriados. As células e módulos fotovoltaicos possuem um comportamento elétrico característico e a determinação da curva característica I-V (corrente versus tensão) é essencial para a determinação da qualidade do dispositivo além de fornecer os parâmetros para dimensionamento e estimativa de geração de eletricidade. O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema para traçar a curva característica I-V de módulos fotovoltaicos. O sistema possui uma fonte de quatro quadrantes para polarização do módulo, multímetros para medida simultânea de tensão e corrente formando pares I-V da curva característica, multímetro para medida de irradiância solar por meio de uma célula de referência de silício monocristalino e multímetro para medida de temperatura do módulo fotovoltaico utilizando um sensor Pt100. Todo o sistema é gerenciado por um programa de computador desenvolvido em linguagem Visual Basic®. O programa envia os comandos para os multímetros e fonte através de uma interface USB - GPIB. Os limites do sistema são ± 100 V e ± 10 A, determinados pela característica da fonte utilizada. A tensão de polarização é em forma de rampa com tempo de duração variável e também é ajustada através do programa. O sistema pode medir curvas com até 2000 pontos e o tempo de medida mínimo de cada ponto foi limitado em 50 μs. Durante a medida da curva característica é medida simultaneamente a irradiância solar. O sistema desenvolvido apresentou-se eficiente na medida da curva característica e a densidade de pontos adquirida permite estudos e determinação de parâmetros de maneira precisa. O método de disparo dos multímetros utilizado permite a garantia da simultaneidade da medida do par I-V e a utilização do sistema operacional Windows® permite flexibilidade e facilidade no tratamento dos dados. The direct conversion of solar energy into electrical energy by means of the photovoltaic effect is a reliable way to generate electricity. The increasing number of photovoltaic installations in the last decade has proved its viability when stimulated by appropriate incentive programs. Photovoltaic cells and modules have peculiar electrical features and the measurement of the characteristic I-V (current - voltage) curve is essential to determine the device's quality. Besides it provides parameters for dimensioning and estimating electricity generation. This work presents the development of a system designed to trace the I-V curve of photovoltaic modules. The system has a four quadrant power supply to polarize the module, two multimeters for measuring I-V pairs of the characteristic curve, one multimeter to measure solar irradiance using a monocristaline silicon reference cell and one multimeter to measure the module temperature using a Pt100. The system is managed by a program developed in Visual Basic® which sends commands to the instruments via a USB - GPIB interface. The system limits are ± 100 V and ± 10 A, limited by the power supply range. The sweeping voltage is a ramp waveform and it is also programmable by the software. The system can measure 2000 points in each curve and the acquisition time of each point is limited to 50 μs. While tracing the characteristic curve, solar irradiance is simultaneously measured. The system is working efficiently and the number of measured points allows studies to obtain precise parameters. The triggering method assures simultaneously measurements of the I-V pair. The use of Windows® operational system allows flexibility and simplicity when dealing with the data in post processing software.

Os cenários mundiais de preocupação ecológica e de sustentabilidade têm gerado inúmeras mudanças no uso das tecnologias nas áreas de energia. Preocupados com a segurança energética, os países têm enfrentado o paradigma de manterem-se autossuficientes, em termos energéticos, ao mesmo tempo em que combatem a insustentabilidade ambiental. Neste contexto, uma das maiores contestações está nas frotas de veículos automotores, responsáveis por cerca de 51% da emissão total de CO2 no Brasil. Existem notórias evidências que a substituição das frotas de ônibus a combustão por ônibus puramente elétricos reduz o impacto ambiental, com um incremento de custo cada vez menor. No entanto, as incertezas com relação aos custos totais, a adequação da legislação vigente e os incentivos governamentais, presentes e futuros, ainda fazem com que os responsáveis pela eventual mudança sejam conservadores e mantenham a operação baseada nos ônibus a diesel. Este estudo tem como objetivo analisar a frota pública de ônibus da cidade de Porto Alegre, comparando sua execução atual, baseada nos ônibus a diesel, com situações hipotéticas em que são introduzidos percentuais de 10, 20 e 30% da frota de ônibus puramente elétricos, equivalentes em características aos substituídos, considerando os custos divulgados pela prefeitura local atualizados e pesquisas de mercado. Para isto, foram criados três cenários, devido às incertezas futuras: padrão (atual), favorável aos ônibus elétricos e favorável aos ônibus a diesel. Dentro de cada cenário, foram definidas variáveis que permitiram o cálculo do custo total de propriedade (total cost of ownership - TCO) individual de cada modelo de ônibus e, posteriormente, da composição da frota desejada. Os resultados foram separados em econômicos e ambientais. Economicamente, foi identificado o TCO do ônibus elétrico entre 97 e 118% do TCO do ônibus diesel, de acordo com o cenário adotado, o que faz com que o TCO da frota varie entre US$ 2,93 e US$ 3,14 por quilômetro rodado. Ambientalmente, a não emissão de poluentes durante a operação dos ônibus elétricos faz com que haja uma redução de 17.149,18 toneladas anuais de gases de efeito estufa para cada 10% de ônibus elétricos introduzidos à frota do município. Concluiu-se, com isso, que existe tendência no aumento de competitividade entre as duas tecnologias estudadas para o futuro. As menores emissões de gases e poluentes dos ônibus elétricos tendem a compensar cada vez mais o incremento dos custos para sua implantação. A análise em longo prazo apresenta-se mais favorável para o ônibus elétrico, uma vez que os custos em infraestrutura para implantação já terão sido amortizados. No entanto, ainda é necessário respaldo governamental, para adequação da legislação e incentivos, para que a frota de ônibus possa ter um percentual maior de ônibus elétricos. The world scenarios of ecological concern and sustainability have generated countless changes in the use of technologies in the energy areas. Concerned about their energy security, countries have faced a paradigm of remaining self-sufficient, in terms of energy, while fighting environmental unsustainability. Within this context, one of the biggest challenges is in the motor vehicle fleets, responsible for about 51% of the total CO² emission in Brazil. There is clear evidence that the replacement of combustion bus fleets by purely electric buses reduces the environmental impact, with an smaller cost increase. However, uncertainties regarding total costs, the adequacy of current legislation and government incentives, present and future, still make those responsible for any change to be conservative and maintain the operation based on diesel buses. This study aims to analyze the public bus fleet in the city of Porto Alegre, comparing its current execution, based on diesel buses, with hypothetical situations where percentages of 10, 20 and 30% of the purely electric bus fleet, equivalent in characteristics to those replaced, considering the costs disclosed by the local city hall, updated and market surveys. For this, three scenarios were created, due to future uncertainties: standard (current), favorable to electric buses and favorable to diesel buses. Within each scenario, variables were defined that allowed us to calculate the individual total cost of ownership (TCO) of each bus model and later, the composition of the desired fleet. The results were separated into economic and environmental. Economically, we perceive the TCO of the electric bus between 97 and 118% of the TCO of the diesel bus, according to the scenario adopted, which makes the TCO of the fleet vary between US$ 2.93 and US$ 3.14, per kilometer driven. Environmentally, the non-emission of pollutants during the operation of electric buses causes a reduction of 17.149,18 tons of greenhouse gases per year for every 10% of electric buses introduced to the municipality's fleet. It was concluded, therefore, that there is a trend of increased competitiveness between the two technologies studied for the future. The lower emissions of electric buses tend to increasingly offset the cost increase for their implementation. The long-term analysis tends to be more favorable for the electric bus, since the infrastructure costs for implementation will have already been amortized. However, government support is still needed to adapt legislation and incentives so that the bus fleet can have a larger amount of electric buses.

A energia solar fotovoltaica é uma fonte intermitente de energia e depende de diversos fatores, tais como disponibilidade de radiação solar, inclinação do painel fotovoltaico, eficiência de conversão da célula, temperatura de operação da célula, entre outros. Os módulos fotovoltaicos possuem coeficientes térmicos que representam o comportamento de alguns parâmetros em função da temperatura. Em geral, tais coeficientes são considerados constantes ao longo da faixa de irradiâncias. Neste trabalho é feita uma proposta de obter equações empíricas que modelem o comportamento dos coeficientes térmicos de módulos fotovoltaicos em função da irradiância solar. Foram feitos ensaios de medida da curva I-V de sete módulos fotovoltaicos de silício cristalino e um módulo de tecnologia CIS. A partir destas curvas foram extraídos os parâmetros: corrente de curto-circuito (Isc), tensão de circuito aberto (Voc) e potência máxima (Pmp), que foram utilizados para calcular os coeficientes térmicos dos módulos fotovoltaicos. A variação de Isc com a temperatura é utilizada para determinação do coeficiente térmico α. Já a variação de Voc com a temperatura é usada para determinar o coeficiente térmico β. E, por fim, a variação de Pmp com a temperatura é utilizada para determinar o coeficiente térmico ϒ. Foi observado que a variação de α em função da irradiância não justificava uma abordagem, sendo assim, foi considerado constante ao longo da faixa de irradiâncias estudada, de 100 a 1000 W/m². Para o coeficiente térmico β foi proposta uma equação obtida a partir de regressão linear que modela a variação deste parâmetro em função da irradiância. Para tanto é necessário possuir o valor de β obtido nas condições de teste padrão (STC), que é fornecido pelos fabricantes nos catálogos dos módulos. No caso do coeficiente térmico ϒ foi observado uma variação deste parâmetro em função da irradiância, entretanto não foi feita uma abordagem para modelar essa variação pois depende da variação de α e β e, portanto, não foi encontrado um modelo adequado a todos os casos. Tendo em mãos a equação proposta neste trabalho é possível adicioná-la a programas computacionais que calculam e simulam o desempenho de sistemas fotovoltaicos. Photovoltaic solar energy is an intermittent source of energy and depends on several factors, such as availability of solar radiation, inclination of the photovoltaic panel, cell conversion efficiency, cell operating temperature, among others. The photovoltaic modules have thermal coefficients that represent the behavior of some parameters as a function of temperature. In general, such coefficients are considered constant over the irradiance range. In this work, a proposal is made to obtain empirical equations that model the behavior of the thermal coefficients of photovoltaic modules as a function of solar irradiance. Tests were carried out to measure the I-V curve of seven crystalline silicon photovoltaic modules and one module of the CIS technology. From these curves, the parameters were extracted: short-circuit current (Isc), open circuit voltage (Voc) and maximum power (Pmp), which were used to calculate the thermal coefficients of the photovoltaic modules. The Isc variation with temperature is used to determine the thermal coefficient α. Voc variation with temperature is used to determine the thermal coefficient β. Finally, the variation of Pmp with temperature is used to determine the thermal coefficient ϒ. It was observed that the variation of α as a function of irradiance did not justify an approach, therefore, it was considered constant over the studied irradiance range, from 100 to 1000 W/m². For the thermal coefficient β, an equation obtained from linear regression that models the variation of this parameter as a function of irradiance was proposed. Therefore, it is necessary to have the value of β obtained under standard test conditions (STC), which is provided by the manufacturers in the module datasheets. In the case of the thermal coefficient ϒ a variation of this parameter was observed as a function of irradiance, however an approach was not taken to model this variation as it depends on the variation of α and β and, therefore, an adequate model was not found in all cases. Having in mind the equation proposed in this work, it is possible to add it to computer programs that calculate and simulate the performance of photovoltaic systems.

Atualmente existem diversas tecnologias de fabricação de módulos fotovoltaicos e muitas pesquisas são realizadas para melhorar a eficiência de células e módulos tais como associação de diferentes materiais com respostas espectrais diferentes e melhorias nos processos de fabricação. Percebe-se também que, mesmo com vários estudos existentes sobre a variação do espectro solar ainda faltam estudos mais aprofundados dos seus efeitos em campo. Diante deste quadro busca-se com este trabalho avaliar, através de fontes luminosas que simulam a radiação solar, através de medições de espectros solares ao ar livre e também através de simulações computacionais da radiação solar a partir de modelos de transferência radiativa que utilizam parâmetros atmosféricos como dados de entrada, o efeito destas diferentes distribuições espectrais sobre o fator de descasamento espectral, e também sobre o fator de descasamento experimental, em cinco tecnologias de fabricação de módulos, sendo quatro módulos de filmes finos (CIGS, CdTe, a-Si (TJ), a-Si/µ-Si) e uma célula de c-Si. Para isso, foram utilizadas células de referência de c-Si com filtros, que simulam a tecnologia dos módulos ensaiados sem apresentar efeitos metaestáveis. Todas as medições das células de referência e também dos módulos em teste foram registradas de forma sincronizada com digitalizadores de 16 bits. Foram descritos os processos de instalação e de medição das células de referência, dos shunts, dos digitalizadores e dos módulos no simulador solar e também em uma câmara climatizada rotativa para ensaios ao ar livre. Efetuou-se o cálculo do fator de descasamento espectral das junções de cada um dos módulos em relação à tecnologia c-Si, para posterior determinação, em simulador solar, da corrente de curto circuito teórica de cada junção. Foram utilizadas distribuições espectrais da radiação solar, geradas por programa de transferência radiativa e também distribuições medidas através de espectrorradiômetro, relativos aos mesmos dias, horas e minutos das medições realizadas ao ar livre em uma câmara climatizada no Labsol. Avaliou-se também os efeitos, no verão e no inverno, de espectros simulados, para as cinco regiões do Brasil, em módulos com diferentes respostas espectrais. No simulador solar, foi avaliado o efeito da variação espectral da irradiância nos módulos testados. Como resultado deste trabalho foi validada uma metodologia de medição simultânea ao ar livre do fator de descasamento experimental; foi demonstrado o efeito da variação espectral da radiação solar sobre algumas tecnologias de módulos nas cinco regiões do Brasil e também foi demonstrado o efeito da variação espectral do simulador solar nos módulos avaliados. Conclui-se que, as comparações entre os resultados das medições ao ar livre em uma câmara climatizada e os resultados dos cálculos e simulações apresentaram entre si variações médias de 1%, sendo portanto, coerentes e validando desta forma a metodologia de medição simultânea realizada. Presently, there are several technologies for the manufacture of photovoltaic modules and much research is carried out to improve the efficiency of cells and modules such as the association of different materials with different spectral responses and improvements in manufacturing processes. It is also noticed that, even with several existing studies on the variation of the solar spectrum, further studies of its effects in the field still lack. Given this situation, this work is to evaluate, through light sources that simulate solar radiation, through measurements of outdoor solar spectra and also through computational simulations of solar radiation from models of radiative transfer that use atmospheric parameters as input data, the effect of these different spectral distributions on the spectral mismatch factor, and also on the experimental mismatch factor, in the five modules manufacturing technologies, in the four thin film modules and in one c-Si cell. For this, c-Si reference cells with filters were used, which simulate the technology of the tested modules without presenting metastable effects. All measurements of the reference cells and also of the modules under test were recorded in synchronized with 16-bit digitizers. The installation and measurement processes of reference cells, shunts, digitizers and modules in the solar simulator and also in a rotating air-conditioned camera for outdoor testing, were described. The spectral mismatch factor of the junctions of each of the modules was performed in relation to the c-Si technology, for subsequent determination, in the solar simulator, of the theoretical short circuit current of each junction. Spectral distributions of solar radiation were used, generated by radiative transfer program and also distributions measured by spectroradiometer, relative to the same days, hours and minutes of measurements performed outdoors in an air-conditioned chamber in Labsol. The effects of simulated spectra for the five regions of Brazil were also evaluated in modules with different spectral responses. In the solar simulator, the effect of spectral variation of irradiance on the tested modules was evaluated. As a result of this work, a simultaneous outdoor measurement methodology of the experimental mismatch factor was validated; the effect of spectral variation of solar radiation on some module technologies in the five regions of Brazil was demonstrated and the effect of spectral variation of the solar simulator on thex evaluated modules was also demonstrated. It was concluded that the differences between the results of the outdoor measurements in an air-conditioned chamber and the results of the calculations and simulations presented between them average variations of 1%, being therefore coherent and thus validating the methodology of simultaneous measurement performed.

Nas últimas décadas, verifica-se um crescente interesse na utilização da energia elétrica produzida por sistemas fotovoltaicos. Isto se deve ao fato de haver um decréscimo no incentivo quanto ao uso de combustíveis fósseis, tais como o carvão e o petróleo. Desta forma, verifica-se a importância de melhoramentos constantes no tratamento e controle da energia proveniente dos módulos fotovoltaicos, buscando uma melhor eficiência e eficácia de seus sistemas de controle e sistemas conversores CC/CC e CC/CA. O objetivo deste trabalho é realizar a investigação de uma proposta de estratégia de controle para um inversor CC/CA monofásico, isolado através de transformador de alta frequência (high frequency) e conectado à rede elétrica através de um indutor monofásico (ongrid) com alimentação proveniente de um conjunto de módulos fotovoltaicos. A estratégia de controle proposta se baseou em um sistema Phase Locked Loop (PLL) utilizando a teoria da potência reativa instantânea (p–q theory), no qual utilizou dois eixos virtuais pela transformação de Clark e de Park e permitindo uma boa velocidade de resposta, precisão e desacoplamento entre o sistema de controle e o sistema de potência. Simulações computacionais utilizando o software para Modelagem de Sistemas de Potência e Simulação de Transitórios Eletromagnéticos PSCAD/EMTDC demonstram a eficiência da estratégia proposta para o sistema inversor proposto através dos resultados gráficos das potências de entrada (fornecidas pelo conjunto de módulos fotovoltaicos) bem como pelos resultados das potências de saída (fornecidas pelo inversor monofásico). A estratégia proposta demonstrou-se simples e possuindo como característica a facilidade de implementação através de um Processador de Sinais Digitais (DSP – Digital Signal Processor), proporcionando eficiência e eficácia compatíveis com os obtidos nos inversores CC/CA atuais. In the last decades, electric power produced through solar panels is increasing due to the deterrent in the use of fossil fuels like coal and petrol. Constant improvement on treatment and control of solar panel power demands the development of efficient and effective control systems for DC/DC and DC/AC converters. The goal of this work is to perform an investigation about the control’ strategy of a single-phase DC/AC converter, which has an isolation high-frequency transformer and a single-phase inductor (On-Grid) to connect the inverter to the power grid of the electrical system. The control strategy proposed uses the theory of the instantaneous reactive power (p– q theory) and Phase-Locked Loop (PLL). The p-q theory uses two virtual axes in Park Transformation which provide to the control system good velocity response, accuracy and decoupling between the control system and power system. Computer simulations using electromagnetic transient simulation software PSCAD/EMTDC show the efficiency of the strategy proposed for a single-phase inverter from input power graphics results (from solar panel cluster) as well as the output power graphics results (provided by single-phase inverter). The control strategy proposed proved to be simple and easy to implement using a Digital Signal Processor (DSP) which contributes to the improvement of present DC/DC converters.

O modelo de um diodo é o mais utilizado na simulação de sistemas fotovoltaicos. Contudo, é reconhecido que este possui desempenho inferior em certas situações operativas, em especial na modelagem de condições de baixas irradiâncias, inferiores a 300 W/m². Assim, este trabalho se propõe a estudar o modelo de um diodo, compreendendo as funções de cada um dos parâmetros e avaliando seus comportamentos nas diferentes condições de temperatura e irradiância, a fim de propor aprimoramentos. Primeiramente, são analisados os trabalhos experimentais e os modelos da literatura, a fim de compreender as abordagens tradicionalmente utilizadas. A seguir, com a realização de dois conjuntos de ensaios experimentais em simulador solar com condições controladas, utilizando uma amostra de módulos fotovoltaicos de silício cristalino, extrai-se os parâmetros da curva I-V de cada uma das condições de estudo, e, desses dados, avalia-se possíveis ajustes no modelo de um diodo. Na primeira etapa, a temperatura constante, são propostas equações de variação das resistências série e paralela com a irradiância, e demonstra-se que estas levam a curvas mais adequadas a baixas irradiâncias que o modelo tradicional. Posteriormente, com os dados a diferentes temperaturas, na irradiância de referência avalia-se que o recálculo de I0 a cada condição é a opção mais adequada para esses casos. Na sequência, nas medições com temperaturas e irradiâncias distintas das condições de referências, conclui-se que um ajuste no coeficiente de temperatura da tensão de circuito aberto, β, com a irradiância leva a uma melhora notável nas curvas I-V, especialmente a baixas irradiâncias e altas temperaturas. Por fim, em um ensaio em condições externas, são comparados os resultados de um modelo de um diodo mais simplificado com outro que utiliza as alterações propostas. Os resultados confirmam a tendência verificada nas medições do simulador, de maior adequação às curvas I-V medidas quando aplicados os aprimoramentos propostos. The single diode model is the most used for the photovoltaic systems modeling. However, it is a known fact that the model presents lower performance in certain conditions, as in the modeling of low irradiance operation, especially for those lower than 300 W/m². So, this work aims to study the single diode model, understanding the function of each parameter and evaluating its behavior on different irradiance and temperature conditions, so that adjustments can be proposed. First, experimental works and proposed models on the literature are analyzed, in order to understand the traditional approaches. Next, two sets of experiments are performed on a solar simulator, with controlled conditions, on a sample of PV crystalline silicon modules. The I-V curves of each studied condition are extracted, and from these data, possible improvements to the single diode model are evaluated. On the first step, using constant temperature, equations for the variation of the series and the parallel resistances are proposed, and it is demonstrated that these lead to more adequate I-V curves than the traditional model. Later, concerning temperature variations, at reference irradiance, it is shown that the recalculation of I0 at each condition is the most adequate option. Following, on measurements with distinct temperature and irradiance conditions, it is concluded that an adjustment on the open circuit thermal coefficient, β, leads to a noticeable improvement of the I-V curves, specially under low irradiance and high temperatures. Finally, on an outdoor test, the results of a simple single diode model are compared with the ones obtained with the improved model. The results confirm the trend seen on the solar simulator measurements, showing better adequacy to the measured I-V curves when the proposed improvements are applied.