인도 과학자들이 양면 태양광 모듈의 오염 손실을 예측하기 위한 새로운 모델을 개발했습니다.

인도 공학 과학 기술 연구소(IIEST Shibpur)의 연구원들은 양면 모듈의 앞면과 뒷면에 쌓인 먼지를 추정하기 위한 새로운 물리학 기반 모델을 개발했습니다. Saheli Sengupta 연구원은 “이 모델은 옥상 공장과 상업 공장 모두에 적용 가능하다”고 말했습니다. "인도에는 아직 더 큰 규모의 양면 모듈 공장이 없어 더 큰 장치에서 모델을 검증할 수 없습니다. 그러나 이는 인도 및 해외의 대규모 공장에서 동일한 연구를 수행하는 것을 목표로 하는 연구 계획입니다."

모델 원리

제안된 모델은 입자상 물질(PM) 농도, 패널 기울기, 태양광 입사각, 태양 복사, 알베도, 태양광 모듈 사양과 같은 일부 입력 매개변수를 고려합니다. 또한 풍향, 풍속, 주변 온도와 같은 날씨 매개변수도 고려합니다.

이 모델은 침전, 반발, 재부유 현상을 고려하여 태양광 모듈 전면의 먼지 축적을 계산합니다. 침전은 땅에 떨어지는 먼지를 말하며, 반동은 입자가 공기 중으로 다시 튕겨 나가는 것을 말하며, 재현탁은 바람이나 공기 난류와 같은 메커니즘에 의해 들어올려진 입자가 침전되는 것을 의미합니다.

그런 다음 모델은 침전, 반발 및 재부유 현상을 고려하면서 표면의 먼지 축적을 계산합니다. 공기 흐름과 함께 이동하는 입자와 표면에서 들어 올려지는 입자를 포함하여 뒷면에 다양한 유형의 입자 퇴적을 고려했습니다. 그 후 모델은 투과율을 계산하고 이전 결과를 기반으로 빛을 통과시키는 재료의 능력을 평가합니다. 이 모델은 빔 복사, 확산 복사, 지면 반사 복사를 합산하여 태양광 발전소의 발전량을 결정합니다.

관찰 결과

연구진은 “관찰에 따르면 유리기판 뒷면의 먼지 표면밀도는 34일차에 0.08g/m2, 79일차에 0.6g/m2, 2126일차에 1.8g/m2로 편차가 있다”고 밝혔다. 모델 기반 계산은 각각 10%, 33.33%, 4.4% 증가했습니다." 유리 기판 뒷면에 쌓인 먼지의 표면 밀도는 전면 유리 표면의 먼지 표면 밀도의 약 1/6이며 이는 모델에서도 검증됩니다. 또한, 과학자들은 관찰된 DC 발전량과 계산된 DC 발전량 간의 오차가 후면에서 5.6%, 전면에서 9.6%라는 사실을 발견했습니다.

학자들은 "다양한 위치의 고용량 양면 공장에서 이 모델을 검증하는 것이 필요하다"고 결론지었습니다.