Вплив пилу на температуру та продуктивність фотоелектричного модуля

Команда міжнародних дослідників дослідила, як утворення пилу впливає на ефективність сонячних батарей у двох різних кліматичних зонах Пакистану. Вони ретельно виміряли накопичення пилу на панелях, дослідивши їх склад і розміри частинок.

В Ісламабаді, столиці Пакистану, вони встановили інсталяцію на даху будівлі. Ісламабад має чистий, теплий клімат із середньорічною температурою 20,3°C і регулярними опадами, які допомагають підтримувати чистоту сонячних панелей. І навпаки, у Бахавалпурі, південному місті, розташованому в пустельній місцевості, клімат сухий з невеликою кількістю опадів, але частими вітрами та пиловими бурями, із середньою температурою 26,1°C.

В експерименті використовувалися полікристалічні панелі потужністю 40 Вт, включно з контрольними панелями, які регулярно очищалися. Усі панелі орієнтовані на південь, закріплені під кутом 34 градуси на металевих підставках.

Дослідники зібрали дані про сонячне випромінювання, напругу та струм від кожної панелі. Вони також прикріпили скляні листи до модулів для збору та аналізу пилу.

Через шість тижнів вони спостерігали помітне зниження ефективності через різну щільність пилу в Ісламабаді та Бахавалпурі. Накопичення пилу становило 6,388 г/м2 (середньодобове значення 0,152 г/м2) в Ісламабаді та 10,254 г/м2 (середнє добове значення 0,244 г/м2) у Бахавалпурі. Аналіз SEM показав, що частинки пилу в обох містах відрізнялися за розміром, формою та розташуванням.

Пил з Ісламабаду в основному складався з вуглецю (55,8%), за яким йшли кисень, кремній і кальцій. Інші елементи, такі як алюміній, залізо, калій, магній і натрій, були в менших кількостях. У Бахавалпурі кисень був переважаючим компонентом (46,9%), а також значним вмістом вуглецю, кремнію та алюмінію.

Порівнюючи чисті та пилові модулі, дослідники виявили зниження вихідної потужності на 15,08% в Ісламабаді та на 25,42% у Бахавалпурі.

Вони прийшли до висновку, що зниження продуктивності було спричинено екрануючим ефектом пилу, який блокує сонячне світло, і явищем "температура пилу". Цей ефект спричинений теплопередачею, що змінює пил на панелях, що призводить до гарячих точок.