بررسي اثر رطوبت و شبنم بر عملكرد پنل هاي خورشيدي در شرايط آزمايشگاهي

Experimental study the effect of dew formation on the performance of solar cells

اين پژوهش به بررسي اثر رطوبت هوا و تشكيل شبنم بر پارامترهاي عملكردي دو نوع پنل خورشيدي سيليكوني مونوكريستال و پلي­كريستال در شرايط آزمايشگاهي مي­پردازد. براي ايجاد شرايط رطوبتي مختلف و تشكيل شبنم دستگاه آزمايشگاهي آزمون عملكرد پنل­هاي خورشيدي به سامانه كنترل شرايط محيطي دما و رطوبت نسبي تجهيز گرديد. دو نوع آزمايش اثر رطوبت نسبي هوا در سه سطح 45، 60 و 75 درصد در دما 25 درجه سلسيوس و اثر تشكيل شبنم ناشي از آن­ها بر روي سطح دو نوع پنل در سه تكرار انجام شد. با توجه به تحليل تصاوير در نرم­فزار imagJ، مقدار پوشش تشكيل شبنم روي سطح پنل در رطوبت‌هاي 45، 60 و 75 درصد به ترتيب 19/45%، 5/63% و 62/83% برآورد گرديد. با تعيين منحني­هاي مشخصه جريان - ولتاژ (I-V) و توان – ولتاژ (P-V) براي شرايط مختلف، پارامترهاي عملكردي شامل اختلاف پتانسيل مدار باز (Voc)، شدت جريان اتصال كوتاه (Isc)، توان بيشينه (Pmax)، اختلاف پتانسيل بيشينه (Vmax)، شدت‌ جريان بيشينه (Imax) و راندمان تعيين گرديد. نتايج نشان داد كه تشكيل شبنم بر روي سطح پنل خورشيدي موجب افزايش پارامترهاي عملكردي نسبت به شرايط هواي مرطوب مي­شود. اثر نوع پنل سيليكوني، رطوبت نسبي و نوع شرايط محيطي تقريباً بر كليه پارامترهاي عملكردي پنل خورشيدي بسيار معني­دار (p < 0.01) بود. با افزايش رطوبت هوا و ميزان پوشش شبنم روي سطح پنل پارامترهاي عملكردي به طور خطي كاهش يافت. اثر دما بر پارامترهاي عملكردي نسبت به اثر رطوبت هوا خيلي بيشتر بود. به طور كلي، راندمان پنل خورشيدي مونوكريستال در شرايط تشكيل شبنم ناشي از رطوبت نسبي در محدوه 45 تا 75 درصد به ترتيب موجب افزايش 74/13 تا 43/8 درصد براي پنل مونوكريستال و 38/11 تا 01/8 درصد براي پنل نوع پلي­كريستال نسبت به شرايط هواي مرطوب گرديد.

The present research examined the study of the laboratory the effects of dew formation and humidity on the parameters mono crystalline and polycrystalline silicon solar panel. To create statuses dew formation equipped test lab device performance solar panel systems to environmental monitoring temperature and relative humidity. were evaluated this study dew formation of air relative humidity of 45, 60 and 75 percent at 25 degrees Celsius temperature on the surface the panel. The results showed that dew formation on the surface of the solar panel increases the performance parameters relative to humid weather conditions. The effects of the type of silicon panel and the relative humidity of ambient were very significant (p <0.01) on almost all functional parameters of the solar panel. By increasing the amount of dew covering on the panel surface, the functional parameters decreased linearly. The effect of temperature on the performance parameters was much higher than the air humidity. In general, the efficiency of a mono-Si solar panel in the conditions of relative humidity in the range of 45% to 75% resulted in 13.74% to 8.43% for mono-Si panel and 11.38% to 8.1% percent for a poly-Si, respectively.