Indische Wissenschaftler haben ein neues Modell zur Vorhersage von Schadstoffverlusten bei doppelseitigen Solarmodulen entwickelt

Forscher des Indian Institute of Engineering Science and Technology (IIEST Shibpur) haben ein neuartiges physikalisches Modell zur Schätzung der Staubansammlung auf der Vorder- und Rückseite doppelseitiger Module entwickelt. „Dieses Modell ist sowohl auf Dachfabriken als auch auf kommerzielle Fabriken anwendbar“, sagte der Forscher Saheli Sengupta. „In Indien gibt es noch keine größere Fabrik für doppelseitige Module, daher können wir das Modell nicht auf größeren Geräten validieren. Dies ist jedoch unser Forschungsplan, der darauf abzielt, die gleiche Forschung an großen Fabriken in Indien und im Ausland durchzuführen.“

Modellprinzipien

Das vorgeschlagene Modell berücksichtigt einige Eingabeparameter, wie z. B. die Feinstaubkonzentration (PM), die Neigung des Moduls, den Einfallswinkel der Sonne, die Sonneneinstrahlung, die Albedo und die Spezifikationen des Photovoltaikmoduls. Es berücksichtigt auch Wetterparameter wie Windrichtung, Windgeschwindigkeit und Umgebungstemperatur.

Dieses Modell berechnet die Staubansammlung auf der Vorderseite von Photovoltaikmodulen unter Berücksichtigung von Sedimentations-, Rückprall- und Resuspensionsphänomenen. Unter Sedimentation versteht man Staub, der auf den Boden fällt, unter Rückprall versteht man das Zurückprallen von Partikeln in die Luft und unter Resuspension das Absetzen von Partikeln, die durch Mechanismen wie Wind und Luftturbulenzen angehoben werden.

Anschließend berechnet das Modell die Staubansammlung auf der Oberfläche unter Berücksichtigung von Sedimentations-, Rückprall- und Resuspensionsphänomenen. Berücksichtigt werden verschiedene Arten der Partikelablagerung auf der Rückseite, darunter Partikel, die sich mit dem Luftstrom bewegen, und Partikel, die von der Oberfläche angehoben werden. Anschließend berechnet das Modell die Durchlässigkeit und bewertet die Fähigkeit des Materials, Licht durchzulassen, basierend auf früheren Ergebnissen. Das Modell ermittelt die Stromerzeugung von Photovoltaik-Kraftwerken durch Summierung von Strahlstrahlung, diffuser Strahlung und vom Boden reflektierter Strahlung.

Beobachtungsergebnisse

Die Forscher sagten: „Beobachtungen zufolge beträgt die Oberflächendichte des Staubs auf der Rückseite des Glassubstrats 0,08 g/m2 nach 34 Tagen, 0,6 g/m2 nach 79 Tagen und 1,8 g/m2 nach 2126 Tagen, was eine Abweichung darstellt.“ modellbasierten Berechnungen um 10 %, 33,33 % bzw. 4,4 %.“ Die Oberflächendichte des auf der Rückseite des Glassubstrats angesammelten Staubs beträgt etwa 1/6 derjenigen auf der Vorderseite des Glassubstrats, was auch durch das Modell bestätigt wird. „Darüber hinaus haben Wissenschaftler herausgefunden, dass der Fehler zwischen der beobachteten Gleichstromerzeugung und der berechneten Gleichstromerzeugung 5,6 % auf der Rückseite und 9,6 % auf der Vorderseite beträgt.

„Es ist notwendig, dieses Modell in doppelseitigen Fabriken mit hoher Kapazität an verschiedenen Standorten zu validieren“, schlussfolgerten die Wissenschaftler.