นักวิทยาศาสตร์ชาวอินเดียได้พัฒนาแบบจำลองใหม่สำหรับการทำนายการสูญเสียมลภาวะในแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบสองด้าน

นักวิจัยจากสถาบันวิทยาศาสตร์วิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งอินเดีย (IIEST Shibpur) ได้พัฒนาแบบจำลองทางฟิสิกส์แบบใหม่สำหรับการประมาณค่าการสะสมของฝุ่นบนพื้นผิวด้านหน้าและด้านหลังของโมดูลสองด้าน “แบบจำลองนี้สามารถใช้ได้กับทั้งโรงงานบนชั้นดาดฟ้าและโรงงานเชิงพาณิชย์” นักวิจัย Saheli Sengupta กล่าว "ในอินเดีย ยังไม่มีโรงงานโมดูลสองด้านที่ใหญ่กว่า ดังนั้นเราจึงไม่สามารถตรวจสอบโมเดลบนอุปกรณ์ขนาดใหญ่ได้ อย่างไรก็ตาม นี่เป็นแผนการวิจัยของเราที่มุ่งดำเนินการวิจัยเดียวกันในโรงงานขนาดใหญ่จากอินเดียและต่างประเทศ"

หลักการต้นแบบ

แบบจำลองที่นำเสนอจะพิจารณาพารามิเตอร์อินพุตบางอย่าง เช่น ความเข้มข้นของอนุภาค (PM) ความเอียงของแผง มุมตกกระทบของแสงอาทิตย์ การแผ่รังสีแสงอาทิตย์ อัลเบโด และข้อกำหนดจำเพาะของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ นอกจากนี้ยังพิจารณาพารามิเตอร์สภาพอากาศ เช่น ทิศทางลม ความเร็วลม และอุณหภูมิโดยรอบ

แบบจำลองนี้คำนวณการสะสมของฝุ่นบนพื้นผิวด้านหน้าของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์โดยพิจารณาปรากฏการณ์การตกตะกอน การดีดตัวกลับ และการแขวนลอยกลับคืน การตกตะกอนหมายถึงฝุ่นที่ตกลงบนพื้น การสะท้อนกลับหมายถึงอนุภาคที่กระเด้งกลับขึ้นไปในอากาศ และการแขวนลอยใหม่หมายถึงการตกตะกอนของอนุภาคที่ถูกยกขึ้นโดยกลไกต่างๆ เช่น ลมและความปั่นป่วนของอากาศ

จากนั้น แบบจำลองจะคำนวณการสะสมของฝุ่นบนพื้นผิวพร้อมกับพิจารณาปรากฏการณ์การตกตะกอน การสะท้อนกลับ และการแขวนลอยอีกครั้ง พิจารณาการสะสมของอนุภาคประเภทต่างๆ ที่ด้านหลัง รวมถึงอนุภาคที่เคลื่อนที่ตามกระแสลมและอนุภาคที่ถูกยกขึ้นจากพื้นผิว หลังจากนั้น แบบจำลองจะคำนวณการส่งผ่านและประเมินความสามารถของวัสดุในการยอมให้แสงส่องผ่านโดยอิงจากผลลัพธ์ก่อนหน้านี้ แบบจำลองนี้กำหนดการผลิตไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์โดยการสรุปการแผ่รังสีของลำแสง รังสีแบบกระจาย และรังสีสะท้อนจากพื้นดิน

ผลการสังเกต

นักวิจัยกล่าวว่า "จากการสังเกต ความหนาแน่นพื้นผิวของฝุ่นที่ด้านหลังของพื้นผิวกระจกคือ 0.08g/m2 ที่ 34 วัน 0.6g/m2 ที่ 79 วัน และ 1.8g/m2 ที่ 2126 วัน ซึ่งเบี่ยงเบนไปจาก การคำนวณตามแบบจำลอง 10%, 33.33% และ 4.4% ตามลำดับ" ความหนาแน่นของพื้นผิวของฝุ่นที่สะสมอยู่บนพื้นผิวด้านหลังของซับสเตรตกระจกมีค่าประมาณ 1/6 ของความหนาแน่นบนพื้นผิวกระจกด้านหน้า ซึ่งโมเดลดังกล่าวได้รับการตรวจสอบเช่นกัน นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังพบว่า ข้อผิดพลาดระหว่างการสร้างพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงที่สังเกตได้กับการสร้างพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงที่คำนวณได้คือ 5.6% ที่ด้านหลังและ 9.6% ที่ด้านหน้า

"จำเป็นต้องตรวจสอบโมเดลนี้ในโรงงานสองด้านที่มีกำลังการผลิตสูงในสถานที่ต่างกัน" นักวิชาการสรุป