تاثير آلودگي هوا بر عملكرد پنل‌هاي خورشيدي فتوولتاييك

The Effect of Air Pollution on Photovoltaic Solar Panels Performance

در اين تحقيق اثر آلودگي هوا ناشي از احتراق نفت‌گاز بر مشخصات عملكردي دو نوع پنل فتوولتاييك خورشيدي رايج شامل پنل‌هاي سيليكوني مونوكريستال و پلي‌كريستال در مقياس آزمايشگاهي مورد بررسي قرار گرفته است. آزمايش‌ها در يك شبيه‌ساز خورشيدي مجهز به محفظه‌اي براي ايجاد آلودگي هوا انجام شد. آلودگي هوا از طريق احتراق نفت‌گاز در سه سطح سه، چهار و پنج ميلي‌ليتر و انتقال دود حاصل از آن به داخل محفظه دستگاه آزمايشي ايجاد گرديد. منحني‌هاي مشخصه جريان- ولتاژ و توان- ولتاژ براي پنل‌هاي مورد نظر رسم شد. ويژگي‌هاي عملكردي مورد بررسي شامل ولتاژ مدار باز، جريان اتصال كوتاه، ولتاژ بيشينه، جريان بيشينه و توان الكتريكي خروجي بيشينه تعيين گرديد. نتايج نشان داد كه آلودگي هوا بر همه پارامترهاي عملكردي موثر بود. افزايش ميزان غلظت آلودگي هوا موجب كاهش معني‌دار تمامي مشخصات عملكردي پنل‌هاي فتولتاييك شد. به‌طور كلي، ميزان كاهش راندمان پنل سيليكوني مونوكريستال در سطوح مختلف آلودگي به‌ترتيب 37/74، 55/87 و 66/61درصد نسبت به شرايط هواي تميز بوده است. مقادير متناظر براي پنل نوع پلي‌كريستال به‌ترتيب 25/70، 51/49 و 58/05درصد بود.

This research investigates the effect of air pollution, produced by combustion of diesel oil, on the performance parameters of mono-crystalline silicon (mc-Si) and polycrystalline silicon (pc-Si) photovoltaic solar panel in a laboratory scale. The experiments were conducted in a solar simulator that was equipped with a chamber to produce air pollution. The air pollution was generated through the combustion of diesel oil in three levels of 3, 4 and 5 mL and was transferred to the chamber. The characteristics curves of current-voltage (I-V) and power- voltage (P-V) of these panels were plotted. The performance parameters, including the open-circuit voltage (Voc), the short-circuit current (Isc), the maximum power (Pmax), the maximum voltage (Vmax), and the maximum current (Imax) were determined. The results showed that the influence of air pollution on the whole performance parameters was significant. Increasing the concentration of air pollution leads to a decrease in the performance parameters, significantly. Overall, the reduction of the mc-Si efficiency compared with clean air in the three levels of pollution were %37.74, %55.87, and %66.61, respectively. Also, these values for the pc-Si panels were %25.70, %51.49, and %58.05, respectively.