لن تصدق مدى الضرر الذي يمكن أن يسببه الغبار لنظامك الشمسي، ما لم يتم اختباره والإبلاغ عنه من قبل العلماء، فهو مرتبط بفترة عائد استثمارك، وما مدى أهمية تنظيف اللوحة الشمسية الخاصة بكآلة تنظيف الألواح الشمسيةأوروبوت تنظيف الألواح الشمسية.
أصدر علماء في رومانيا تحذيرا بشأن تأثير ظروف الغبار الشديدة على إنتاج الطاقة الشمسية. تشير أبحاثهم إلى أن مثل هذه الظروف يمكن أن تؤدي إلى خسائر تصل إلى 45.35% و38.14% في الطاقة القصوى وتيار الدائرة القصيرة لأنواع مختلفة من وحدات الطاقة الشمسية في الظروف الخارجية. وهذا يسلط الضوء على مدى ضعف أنظمة الطاقة الشمسية أمام الظواهر الناجمة عن تغير المناخ مثل قلة هطول الأمطار وزيادة تكرار أحداث العواصف الرملية الناشئة من منطقة الصحراء. وقد أكد العلماء أن هذا الأمر مهم بشكل خاص لأوروبا، حيث من المرجح بشكل متزايد أن تحدث مثل هذه السيناريوهات المتطرفة في المستقبل.
أجرى العلماء اختباراتهم على السيليكون غير المتبلور (a-Si)، والألواح أحادية البلورة ومتعددة البلورات، حيث قاموا بمحاكاة ظروف الغبار القاسية نسبيًا. استخدموا وحدة a-Si صغيرة بأبعاد 30 مم × 30 مم، ولوحة أحادية البلورية بقياس 41.6 مم × 33.9 مم، وجهاز متعدد البلورات بحجم 33 مم × 40.4 مم. وقاموا بإيداع الغبار الطبيعي الذي تم جمعه من المناطق المحيطة بمدينة براشوف شرق رومانيا. تم ترسيب الطبقات غير المتجانسة باستخدام منخل.
اختبر الأكاديميون الوحدات في ظل ظروف مختلفة، في المختبر، وفي الميدان، وتحت أشعة مختلفة. علاوة على ذلك، قاموا بمقارنة أدائهم بأداء الوحدات المرجعية الخالية من الغبار.
بالنسبة للاختبار الميداني، وضعوا الوحدات على سطح أحد حرم جامعة ترانسيلفانيا في براشوف وأخذوا القياسات بمجرد وصول الإشعاع إلى 800 واط/م2، 900 واط/م2، و1000 واط/م2. وتمت محاكاة نفس مستويات الإشعاع في التجربة المعملية باستخدام جهاز محاكاة الطاقة الشمسية.
وفي ظل كل هذه الظروف، تم اختبار الوحدات لمعرفة خصائصها الوريدية بالإضافة إلى درجات الحرارة الأمامية والخلفية.
باعتبارها واحدة من أسرع مصادر الطاقة المتجددة نموًا في جميع أنحاء العالم، يجب أن يأخذ صناع السياسات والمستثمرون تأثير تغير المناخ على إنتاج الطاقة الشمسية في الاعتبار لضمان استمرارية هذا القطاع على المدى الطويل.
وجدت مجموعة البحث أن الحد الأقصى للانخفاض في تيار الدائرة القصيرة والحد الأقصى لنقطة الطاقة بين الوحدة النظيفة والمتربة حدث في سيناريو الخلية الصغيرة poly-Si عند 800 واط/م2، في الخارج والداخل. في الاختبار الميداني، بلغ انخفاض تيار الدائرة القصيرة 38.14% و 45.35% في نقطة الطاقة القصوى، بينما في المختبر كان 33.38% و 32.02% على التوالي.
أما بالنسبة لدرجة حرارة السطح الأمامي، ففي الحالة الخارجية، أظهرت لوحة البولي سيليكون تحت 1,000 واط/م2 الزيادة الأكثر أهمية - وهي 3.7 درجة مئوية. وفي الحالة الداخلية، كانت أكبر قفزة في درجة الحرارة 1.3 C، على وحدة البولي سيليكون التي تقل عن 800 واط/م2 ووحدة a-Si بقدرة 900 واط/م2.
عند حساب الارتفاع في درجة حرارة السطح الخلفي، كانت أكبر زيادة في المجال 2.3 درجة مئوية في حالة a-Si أقل من 1,000 W/m2، وفي المختبر كانت اللوحة أحادية البلورية أسفل نفس التشعيع، مع درجات حرارة أعلى 0.9 مئوية مقارنة بالوحدة النظيفة.
