Комплексный анализ факторов, влияющих на эффективность солнечных элементов
Ключевые слова:
солнечные элементы, фотоэлектрические модули, эффективность, запыленность, температура, влажность, эксплуатацияАннотация
Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения энергетической эффективности солнечных элементов в условиях воздействия климатических и эксплуатационных факторов. Несмотря на то, что технические решения и методы, применяемые в работе, являются известными в науке и практике, их систематизация и адаптация к реальным условиям эксплуатации представляют практическую ценность.
Целью исследования является комплексный анализ влияния факторов окружающей среды на эффективность работы солнечных модулей и разработка рекомендаций по минимизации негативных эффектов. Для достижения цели решались задачи оценки влияния запыленности, температуры, влажности и затенения на характеристики фотоэлектрических систем.
Методы исследования включали натурные испытания солнечных модулей, моделирование вольт-амперных характеристик при различных климатических условиях, а также сравнительный анализ данных, полученных в ходе исследований, с результатами, представленными в научной литературе.
Полученные результаты подтвердили соответствие выявленных закономерностей ранее известным научным данным. Работа демонстрирует, что загрязнение поверхности панелей снижает эффективность до 25%, повышение температуры приводит к снижению мощности на 0,4% на каждый градус Цельсия, а высокая влажность ускоряет деградационные процессы. Сопоставление результатов исследования с литературными источниками свидетельствует о корректности выбранных методов и обоснованности практических рекомендаций, направленных на повышение надёжности и энергетической производительности фотоэлектрических систем в неблагоприятных климатических условиях.
Библиографические ссылки
Rahman M.M., Hasanuzzaman M., Rahim N.A. Effects of operational conditions on the energy efficiency of photovoltaic modules operating in Malaysia // Journal of Cleaner Production. 2017. vol. 143. P. 912–924.
Кирпичникова, И.М. Сравнительный анализ генерации электрической энергии фотоэлектрическими модулями в различных температурных условиях / И.М. Кирпичникова, Д.А. Эвок, И.Б. Махсумов // Электричество. 2023. № 11. С. 34-41. DOI: 10.24160/0013-5380-2023-11-34-41.
Махсумов, И.Б. Анализ производительности автономных солнечных электростанций с учётом экологических аспектов с применением программного пакета PVsyst в условиях южных регионов Республики Таджикистан / И.Б. Махсумов, А.Н. Давлатзода, М.Б. Холназаров // Окружающая среда и энерговедение. – 2025. – № 1(25). – С. 106-128. – DOI 10.24412/2658-6703-2025-1-106-128.
Махсумов, И.Б. Оценка эффективности использования солнечной энергии на территории Хатлонской области Республики Таджикистан / И.Б. Махсумов // Окружающая среда и энерговедение. 2024. № 1(21). С. 62-74. DOI: 10.24412/2658-6703-2024-1-62-74.
Udayakumar M.D., Subramaniam U., Rajesh A., Kumar A. The impact of advanced technological developments on solar PV value chain // Materials Today: Proceedings. 2021. Vol. 45. P. 2053-2058.
Srivastava R., Tiwari A.N., Giri V.K. An overview on performance of PV plants commissioned at different places in the world // Energy for Sustainable Development. 2020. Vol. 54. P. 51-59.
Кирпичникова, И.М. Снижение генерации электрической энергии солнечными модулями в условиях запыленности местности / И.М. Кирпичникова, И.Б. Махсумов, В.В. Шестакова // iPolytech Journal. 2023. Т. 27, № 1. С. 83-93. DOI: 10.21285/1814-3520-2023-1-83-93.
Yang Z. A comprehensive analysis of environmental factors affecting solar cells: Dust accumulation, ambient temperature, and humidity //Applied and Computational Engineering. – 2023. – Т. 23. – С. 216-222.
Махсумов, И.Б. Влияние деградации и высокой температуры воздуха на энергетической эффективности солнечных модулей (литературный анализ) / И. Б. Махсумов // Политехнический вестник. Серия: Инженерные исследования. – 2023. – № 3(63). – С. 22-28.
Кирпичникова И.М., Махсумов И.Б., Сологубов А.Ю., Шестакова В.В. Особенности эксплуатации солнечных энергоустановок в различных климатических условиях // Энергоэффективность. Ценология. Экология и энергобезопасность: материалы научной конференции / под науч. ред. Л.Х. Зайнутдиновой, М.Г. Тягунова. Астрахань, 2020. С. 46-55.
Влияние тени на работу солнечных батарей [Электронный ресурс]. URL: https://solarsoul.net/vliyanie-teni-na-rabotu-solnechnyx-batarej/ (дата обращения: 14.03.2025).