أخبار ar.wedoany.com، طوّر فريق بحثي من جامعة نيو ساوث ويلز (UNSW) في أستراليا نموذجًا عالي الدقة للإشعاع فوق البنفسجي، يكشف عن العوامل الرئيسية المحركة لتحلل الألواح الشمسية بسبب الأشعة فوق البنفسجية. يُظهر النموذج أن معايير الاختبار الحالية تقلل من تقدير التعرض للأشعة فوق البنفسجية، خاصة في المناطق ذات الإشعاع العالي وفي تصميمات الأنظمة الحديثة.
أشار الباحثون إلى أن كثافة الإشعاع فوق البنفسجي تختلف بشكل كبير على مستوى العالم، حيث تتراوح من أقل من 30 واط/م² إلى أكثر من 80 واط/م². الجرعة المحددة في المعيار IEC 61215 للأشعة فوق البنفسجية هي 15 كيلوواط ساعة/م² فقط، والتي يمكن تحقيقها في أقل من شهرين في بعض المناطق، بينما يتجاوز التعرض الفعلي خلال العمر التشغيلي للألواح الشمسية هذه القيمة بعدة مرات. قال برام هوكس، المؤلف الرئيسي للتواصل: "عتبات الاختبار الحالية منخفضة جدًا بحيث لا يمكنها محاكاة الظروف الميدانية طويلة الأجل، وحتى البروتوكولات المعززة لا تغطي التشغيل لمدة 25-30 عامًا."
قارنت الدراسة بين الأنظمة ذات الزاوية الثابتة وأنظمة التتبع المحوري الواحد (SAT)، ووجدت أن أنظمة التتبع تتلقى إشعاعًا فوق بنفسجي أكثر بسبب توجيهها نحو الشمس طوال اليوم. في المناطق الصحراوية ذات الإشعاع العالي، قد تتعرض أنظمة التتبع المحوري الواحد لأشعة فوق بنفسجية أكثر بمقدار 1.5 مرة من الأنظمة ذات الزاوية الثابتة، مما يؤدي إلى معدل تحلل يقترب من الضعف. قد يصل معدل التحلل السنوي الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية في أنظمة SAT إلى 0.35%، بينما يبلغ حوالي 0.25% في التركيبات ذات الزاوية الثابتة. قد يتراكم هذا الفرق على مدار عمر المشروع ليصبح خسارة طاقة إضافية، مما يؤثر على الجدوى الاقتصادية والأداء لأنظمة الطاقة الكهروضوئية.
تختلف معدلات تحلل نفس اللوح الشمسي بشكل كبير أيضًا حسب موقع التركيب، وتشمل العوامل الرئيسية كثافة الإشعاع فوق البنفسجي ودرجة الحرارة والرطوبة والظروف الجوية. تسرع المناطق الاستوائية والصحراوية من تحلل الألواح بسبب الجمع بين التعرض العالي للأشعة فوق البنفسجية وضغوط البيئة الحرارية. وأكد هوكس قائلاً: "يختلف التعرض للأشعة فوق البنفسجية بشكل كبير حسب الموقع وتكوين النظام، وفي المناطق ذات الإشعاع العالي، قد يصل معدل تحلل أنظمة التتبع إلى حوالي ضعف المعدل. في المناخات الجافة والاستوائية، يبلغ التحلل الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية حوالي 0.25–0.35% سنويًا، مما يساهم بشكل كبير في خسارة الأداء على المدى الطويل."
تم تقديم هذا النموذج عالي الدقة في الورقة البحثية "سد فجوة التحلل الضوئي الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية من خلال النمذجة على النطاق العالمي لأنظمة الطاقة الكهروضوئية ذات الزاوية الثابتة وأنظمة التتبع"، والتي نُشرت في مجلة IEEE للطاقة الشمسية. تهدف الدراسة إلى ربط آليات التحلل بالتأثيرات الميدانية، وقياس خسائر إنتاج الطاقة في مناخات مختلفة من خلال الاختبارات المعجزة والنمذجة.
تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com
