Et europeisk forskerteam undersøkte virkningen av sand- og støvforurensning på solcellemoduler i Oman. De samlet inn 60 prøver i forskjellige årstider, måneder og tiltvinkler.
Forskere fra Imperial College London og Karlsruhe Institute of Technology undersøkte effekten av sand- og støvforurensning på glassoverflatene til solcellemoduler i Oman. Halve Oman er ørken.
De studerte virkningen av sand- og støvforurensning på den optiske og elektriske kraftytelsen til solcellepaneler. Medforfatter av studien Christos Markides sa til journalister: "Vi har også utført en økonomisk analyse av støvforurensning, men den har ennå ikke blitt publisert. Resultatene viser at de økonomiske tapene er svært avhengig av det spesifikke stedet."
Studien var basert på 60 prøver samlet inn fra en kloakkrensestasjon i Muscat, hovedstaden i Oman.
Papiret sier: "Estimering av kraftproduksjonen til faktiske solcelleinstallasjoner er fortsatt utfordrende ettersom tap av støvforurensning kan være over/undervurdert. Tap av støvforurensning avhenger sterkt av partikkelstørrelse, form og tilhørende spektre, som kan ha en betydelig innvirkning på ytelsen til solcelleanlegg. paneler. I denne artikkelen presenterer vi resultatene av en omfattende utendørs eksperimentell testkampanje mot sand- og støvforurensning, ved å bruke detaljerte karakteriseringsteknikker mens vi tar hensyn til de resulterende tapene."
I papiret, "Karakterisering av begroing av glassoverflater og dens innvirkning på optisk og solenergi fotovoltaisk ytelse," nylig publisert i tidsskriftet Renewable Energy, forklarer Markides og kolleger at testprøvene ble produsert av Made of iron glass test piece. I solenergiindustrien brukes disse kupongene ofte til å kapsle inn det øverste laget av solcellemoduler. De samlet inn glassprøver ved slutten av hver måned i 2021, og skilte mellom regntid og tørrsesong. I løpet av hver innsamlingsperiode samlet forskerne fire prøver med helningsvinkler på 0, 23, 45 og 90 grader.
De sendte deretter prøvene til London for lystransmittanstesting. Analyse viser at den relative transmittansen til horisontale prøver avtar med 65 % i regntiden, 68 % i den tørre årstiden og 64 % året rundt.
Forskerteamet la til: "Til sammenligning sank den relative transmittansen til det vertikale prøvestykket med henholdsvis 34 %, 19 % og 31 %. Gjennomsnittet av det våte prøvestykket, det tørre prøvestykket og ettårsprøvestykket ved tre forskjellige tilt vinkler Den relative transmittansen reduseres med henholdsvis 44 %, 49 % og 42 %."
Basert på disse resultatene beregnet forskerne det forventede effekttapet til monokrystallinske PV-moduler under standard testforhold, nemlig en strålingsintensitet på 1000 W/m2 og en temperatur på 25 grader Celsius.
De la til: "Den relative transmittansreduksjonen målt ved bruk av våtsesong, tørrsesong og horisontale prøver hele året tilsvarer henholdsvis 67 %, 70 % og 66 % av de forutsagte relative reduksjonene i kraftproduksjon. Estimert ved en lokal tiltvinkel på 23 grader, månedlig. Det relative overføringstapet er omtrent 30 %, noe som resulterer i en reduksjon på omtrent 30 % i ekvivalent relativ fotovoltaisk kraft på studiestedet hver måned."
Forskerne brukte deretter røntgen- og elektronmikroskopi for å analysere egenskapene til jordpartiklene. Siden alle glassprøvene ble tatt fra samme sted, antok forskerne at skitten deres hadde nøyaktig samme materialegenskaper. Derfor analyserte de bare horisontale glasseksemplarer under den våte og tørre årstiden og året rundt.
De understreket: "Røntgendiffraksjonsresultater (XRD) viser at prøvestykkene for sand- og støvforurensning året rundt inneholder en rekke mineraler, som silika, kalsiumkarbonat, kalsiummagnesiumkarbonat, titandioksyd, jernkarbid og aluminiumsilikat. Elementfordeling Figuren fremhever forbindelsene rapportert ved XRD-analyse. Det mest dominerende grunnstoffet er silisium (Si), de gjenværende grunnstoffene inkluderer karbon (C), oksygen (O), natrium (Na), magnesium (Mg), aluminium (Al), kalsium (Ca) og jern (Fe)."
Forskerne fant også at tørrsesongprøver hadde flere PM10-partikler enn regntidsprøver. PM10 er inhalerbare partikler mindre enn 10 mikron i diameter. "Studien viser også at periodisk nedbør naturlig kan vaske bort akkumulerte store partikler, men ikke små partikler," forklarer de i avisen.