Indiske forskere har utviklet en ny modell for å forutsi forurensningstap i tosidige solcellemoduler

Forskere fra Indian Institute of Engineering Science and Technology (IIEST Shibpur) har utviklet en ny fysikkbasert modell for å estimere støvansamling på front- og bakoverflatene til tosidige moduler. "Denne modellen kan også brukes på både takfabrikker og kommersielle fabrikker," sa forsker Saheli Sengupta. "I India er det ennå ikke en større tosidig modulfabrikk, så vi kan ikke validere modellen på større enheter. Dette er imidlertid vår forskningsplan som tar sikte på å utføre den samme forskningen på store fabrikker fra India og i utlandet."

Modellprinsipper

Den foreslåtte modellen tar i betraktning noen inngangsparametere, for eksempel konsentrasjon av partikler (PM), paneltilt, solinnfallsvinkel, solstråling, albedo og spesifikasjoner for fotovoltaiske moduler. Den tar også hensyn til værparametere som vindretning, vindhastighet og omgivelsestemperatur.

Denne modellen beregner støvansamlingen på frontoverflaten til fotovoltaiske moduler ved å ta i betraktning sedimentasjons-, rebound- og resuspensjonsfenomener. Sedimentering refererer til støv som faller på bakken, rebound refererer til partikler som spretter tilbake i luften, og resuspensjon refererer til sedimenterte partikler løftet av mekanismer som vind- og luftturbulens.

Deretter beregner modellen støvansamlingen på overflaten mens den tar i betraktning sedimentasjons-, rebound- og resuspensjonsfenomener. Betraktet ulike typer partikkelavsetninger på baksiden, inkludert partikler som beveger seg med luftstrømmen og partikler løftet fra overflaten. Etterpå beregner modellen transmittansen og vurderer materialets evne til å slippe gjennom lys basert på tidligere resultater. Modellen bestemmer kraftproduksjonen til fotovoltaiske kraftverk ved å summere strålestråling, diffus stråling og jordreflektert stråling.

Observasjonsresultater

Forskerne sa: "I følge observasjoner er overflatetettheten av støv på baksiden av glasssubstratet 0,08g/m2 ved 34 dager, 0,6g/m2 ved 79 dager og 1,8g/m2 ved 2126 dager, som avviker fra modellbaserte beregninger med henholdsvis 10 %, 33,33 % og 4,4 %." Overflatetettheten av støv samlet på baksiden av glasssubstratet er omtrent 1/6 av den på frontglassoverflaten, noe som også er validert av modellen. "I tillegg fant forskere at feilen mellom den observerte DC-kraftproduksjonen og den beregnede DC-kraftproduksjonen er 5,6 % på baksiden og 9,6 % på forsiden.

"Det er nødvendig å validere denne modellen i tosidige fabrikker med høy kapasitet på forskjellige steder," konkluderte forskere.