O ambiente é preenchido com várias formas de partículas de poeira, e matrizes de painéis solares são usados ao ar livre, tornando a superfície dos módulos fotovoltaicos propensa ao acúmulo de poeira.
Poeira na superfície de módulos solares fotovoltaicos pode ter vários efeitos negativos. Por um lado, pode bloquear a luz solar, reduzindo a transmitância da superfície de vidro do módulo e consequentemente diminuindo a quantidade de radiação solar que atinge a superfície da célula. Por outro lado, pode alterar as características de transferência de calor da superfície dos painéis solares; a poeira absorve a radiação solar e a converte em seu próprio calor, ao mesmo tempo que obstrui a dissipação de calor do vidro de cobertura do módulo solar fotovoltaico. Resumindo, a poeira é um dos principais pontos que afetam a relação de desempenho das usinas fotovoltaicas, especificamente como segue:
Radiação Solar
O acúmulo de poeira nas superfícies de vidro pode reduzir significativamente a transmitância da radiação solar e causar reflexão difusa substancial da luz solar nos módulos solares fotovoltaicos. Experimentos mostraram que o acúmulo de poeira no vidro pode levar à perda de radiação solar por 5% para 30%, principalmente devido à absorção, reflexão, e efeitos de dispersão de partículas de poeira na superfície do vidro.
Transparência
A poeira nos painéis solares geralmente contém quantidades significativas de óxidos de cálcio e magnésio. Quando exposto à chuva, esses íons podem se dissolver na água e aderir novamente à superfície de vidro dos módulos. Ao longo do tempo, isso pode levar à formação de uma espessa, camada dura de escala de cálcio e magnésio, que é difícil de remover e pode influenciar gravemente o desempenho dos painéis solares, potencialmente causando pontos quentes em algumas células solares.
Temperatura do Módulo Fotovoltaico
A poeira aderida à superfície de vidro temperado dos painéis solares pode absorver uma parte da radiação solar, convertendo-o em calor e aumentando assim a temperatura operacional dos módulos solares. Adicionalmente, a poeira atua como uma camada de isolamento, impedindo a dissipação de calor e exacerbando os efeitos térmicos nos módulos, o que, por sua vez, impacta a eficiência da geração de eletricidade solar.
Os painéis solares são os principais componentes de um sistema de energia fotovoltaica, a eficiência dos módulos solares na conversão de luz em eletricidade é inversamente proporcional à temperatura. A eficiência diminui à medida que a temperatura aumenta, que é agravado pela poeira na superfície do módulo que absorve o calor e o transfere para as células, reduzindo ainda mais a eficiência geral da geração de energia fotovoltaica.
Conclusão:
Em um sistema de energia fotovoltaica, o acúmulo de poeira na superfície do módulo solar não apenas obstrui a radiação solar que atinge as células fotovoltaicas, mas também contribui para o aumento do aumento da temperatura dos módulos solares. A não limpeza imediata da poeira da superfície do vidro prejudica significativamente o desempenho de geração de energia dos módulos solares. Além disso, com uma espessura de poeira constante, quanto maior o ângulo de incidência da luz solar, quanto mais longo for o caminho da luz solar através da camada de poeira, levando ao aumento de ocorrências de reflexão, dispersão, e absorção. Portanto, durante operações e manutenção fotovoltaica, é crucial abordar o impacto da poeira na superfície dos módulos fotovoltaicos, limpando-os regularmente para garantir o funcionamento eficiente da central solar.
