インドの科学者は、両面太陽電池モジュールの汚染損失を予測するための新しいモデルを開発しました

インド工学科学技術研究所 (IIEST Shibpur) の研究者らは、両面モジュールの前面と背面の塵の蓄積を推定するための新しい物理ベースのモデルを開発しました。研究者のサヘリ・セングプタ氏は、「このモデルは屋上工場と商業工場の両方にも適用できる」と述べた。 「インドにはまだ大規模な両面モジュール工場が存在しないため、より大型のデバイスでモデルを検証することはできません。しかし、これはインドおよび海外の大規模工場で同様の研究を行うことを目的とした私たちの研究計画です。」

モデルの原則

提案されたモデルでは、粒子状物質 (PM) 濃度、パネルの傾き、太陽の入射角、日射量、アルベド、太陽光発電モジュールの仕様など、いくつかの入力パラメータが考慮されます。風向、風速、周囲温度などの気象パラメータも考慮されます。

このモデルは、沈降、跳ね返り、再浮遊現象を考慮して、太陽電池モジュールの前面に堆積する塵埃を計算します。沈降は地面に落ちる粉塵を指し、リバウンドは粒子が空中に跳ね返ることを指し、再懸濁は風や乱気流などのメカニズムによって持ち上げられた粒子が沈降することを指します。

次に、モデルは、沈降、反発、再浮遊現象を考慮しながら、表面上のダストの蓄積を計算します。気流とともに移動する粒子や表面から持ち上げられた粒子など、背面へのさまざまなタイプの粒子の堆積を考慮しました。その後、モデルは透過率を計算し、以前の結果に基づいて材料の光を通過させる能力を評価します。このモデルは、ビーム放射、拡散放射、および地面反射放射を合計することによって太陽光発電所の発電量を決定します。

観測結果

研究者らは、「観察によれば、ガラス基板の裏面の塵の表面密度は、34日で0.08g/m2、79日で0.6g/m2、2126日で1.8g/m2であり、これらは基準から逸脱している」と述べた。モデルベースの計算では、それぞれ 10%、33.33%、4.4% 増加しました。」ガラス基板の裏面に堆積する塵の面密度は、ガラス前面の約1/6であり、これもモデルによって検証されています。 「さらに、科学者たちは、観測された DC 発電量と計算された DC 発電量との間の誤差は、背面で 5.6%、前面で 9.6% であることを発見しました。

「さまざまな場所にある大生産能力の両面工場でこのモデルを検証する必要がある」と学者らは結論づけた。