شمسی توانائی کی پیداوار کی کارکردگی کو متاثر کرنے والے اہم عوامل میں سے ایک ماحولیاتی دھول ہے۔ دھول کی آلودگی فوٹو وولٹک پاور پلانٹس کی بجلی کی پیداوار کو بہت کم کر دے گی، جس کا تخمینہ کم از کم 5 فیصد سالانہ ہے۔ اگر 2020 میں عالمی سطح پر نصب شدہ صلاحیت تقریباً 500GW تک پہنچنے کی توقع ہے تو دھول کی وجہ سے سالانہ بجلی کی پیداوار کم ہو جائے گی۔ حجم کی وجہ سے ہونے والا معاشی نقصان 5 بلین امریکی ڈالر تک ہوگا۔ جیسے جیسے پاور سٹیشنوں کی نصب شدہ بنیاد بڑھ رہی ہے، یہ نقصان مزید سنگین ہو جائے گا - جب 2030 میں عالمی سطح پر نصب شدہ صلاحیت تقریباً 1400GW ہو جائے گی، دھول کی وجہ سے ہونے والا معاشی نقصان 13 بلین امریکی ڈالر تک پہنچنے کی توقع ہے۔
01
درجہ حرارت کا اثر
اس وقت، فوٹو وولٹک پاور اسٹیشن زیادہ تر سلکان{{0}} پر مبنی سولر سیل ماڈیول استعمال کرتے ہیں، جو درجہ حرارت کے لیے بہت حساس ہوتے ہیں۔ ماڈیولز کی سطح پر دھول کے جمع ہونے سے، فوٹو وولٹک ماڈیولز کی حرارت کی منتقلی کی مزاحمت بڑھ جاتی ہے، اور وہ فوٹوولٹک ماڈیولز پر حرارت کی موصلیت کی تہہ بن جاتے ہیں، جس سے ان کی گرمی کی کھپت متاثر ہوتی ہے۔ . مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ سولر سیل کا درجہ حرارت 1 ڈگری بڑھتا ہے، اور آؤٹ پٹ پاور تقریباً 0.5 فیصد کم ہو جاتی ہے۔ اس کے علاوہ، جب بیٹری ماڈیول طویل عرصے تک سورج کی روشنی کے سامنے رہتا ہے، تو ڈھکا ہوا حصہ کھلے ہوئے حصے سے زیادہ تیزی سے گرم ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں جب درجہ حرارت بہت زیادہ ہوتا ہے تو سیاہ دھبے جل جاتے ہیں۔ روشنی کے عام حالات میں، پینل کا سایہ دار حصہ پاور جنریشن یونٹ سے بجلی کی کھپت کے یونٹ میں تبدیل ہو جائے گا، اور سایہ دار فوٹو وولٹک سیل ایک لوڈ ریزسٹر بن جائے گا جو بجلی پیدا نہیں کرتا، منسلک بیٹری کے ذریعے پیدا ہونے والی بجلی استعمال کرتا ہے۔ ہے، گرمی پیدا کرنا، جو ہاٹ اسپاٹ اثر ہے۔ اس عمل سے بیٹری پینل کی عمر بڑھ جائے گی، آؤٹ پٹ کم ہو جائے گا، اور شدید صورتوں میں اجزاء جل جائیں گے۔
02
رکاوٹ اثر
دھول بیٹری پینل کی سطح پر لگی رہتی ہے، جو روشنی کو بلاک، جذب اور منعکس کرے گی، جن میں سب سے اہم روشنی کو روکنا ہے۔ روشنی پر دھول کے ذرات کی عکاسی، جذب اور شیڈنگ کا اثر فوٹوولٹک پینلز کے ذریعے روشنی کے جذب کو متاثر کرتا ہے، اس طرح فوٹوولٹک پاور جنریشن کی کارکردگی متاثر ہوتی ہے۔ پینل کے اجزاء کی روشنی حاصل کرنے والی سطح پر جمع ہونے والی دھول سب سے پہلے پینل کی سطح کی روشنی کی ترسیل کو کم کرے گی۔ دوم، کچھ روشنی کا واقعہ زاویہ بدل جائے گا، جس کی وجہ سے روشنی شیشے کے غلاف میں غیر مساوی طور پر پھیلے گی۔ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ انہی حالات میں، کلین پینل کے اجزاء کی آؤٹ پٹ پاور فاؤلنگ ماڈیولز کے مقابلے میں کم از کم 5 فیصد زیادہ ہوتی ہے، اور فاولنگ کی مقدار جتنی زیادہ ہوگی، ماڈیول کی آؤٹ پٹ کارکردگی میں اتنی ہی زیادہ کمی ہوگی۔
03
سنکنرن کے اثرات
فوٹو وولٹک پینلز کی سطح زیادہ تر شیشے سے بنی ہے، اور شیشے کے اہم اجزاء سلکا اور چونا پتھر ہیں۔ جب گیلی تیزابی یا الکلائن دھول شیشے کے کور کی سطح سے منسلک ہوتی ہے تو شیشے کے کور کے اجزاء تیزاب یا الکلی کے ساتھ رد عمل ظاہر کر سکتے ہیں۔ جیسے جیسے تیزابی یا الکلائن ماحول میں شیشے کا وقت بڑھتا جائے گا، شیشے کی سطح آہستہ آہستہ ختم ہوتی جائے گی، جس کے نتیجے میں سطح پر گڑھے اور گڑھے بن جائیں گے، جس کے نتیجے میں کور پلیٹ کی سطح پر روشنی کا پھیلاؤ منعکس ہو جائے گا، اور شیشے میں پھیلاؤ کی یکسانیت تباہ ہو جاتی ہے۔ ، فوٹو وولٹک ماڈیول کی کور پلیٹ جتنی کھردری ہوتی ہے، ریفریکٹڈ لائٹ کی توانائی اتنی ہی کم ہوتی ہے، اور فوٹو وولٹک سیل کی سطح تک پہنچنے والی حقیقی توانائی کم ہوتی جاتی ہے، جس کے نتیجے میں فوٹوولٹک سیل کی پاور جنریشن میں کمی واقع ہوتی ہے۔ اور چپکنے والی باقیات والی کھردری، چپچپا سطحیں ہموار سطحوں سے زیادہ دھول جمع کرتی ہیں۔ اس کے علاوہ، دھول خود بھی دھول کو اپنی طرف متوجہ کرے گا. ایک بار جب ابتدائی دھول موجود ہو جاتی ہے، تو یہ زیادہ دھول جمع کرنے کا باعث بنے گی اور فوٹو وولٹک سیل پاور جنریشن کی کشندگی کو تیز کرے گی۔
04
دھول کی صفائی کا نظریاتی تجزیہ
باہر رکھے ہوئے فوٹو وولٹک ماڈیولز کی شیشے کی سطح دھول کے ذرات کو پھنس سکتی ہے اور جمع کر سکتی ہے، جس سے دھول کا احاطہ بنتا ہے جو روشنی کو خلیوں میں داخل ہونے سے روکتا ہے۔ کشش ثقل، وین ڈیر والز فورسز، اور الیکٹرو اسٹاٹک فیلڈ فورسز سبھی دھول کے جمع ہونے میں حصہ ڈالتے ہیں۔ دھول کے ذرات نہ صرف فوٹوولٹک شیشے کی سطح کے ساتھ مضبوطی سے تعامل کرتے ہیں بلکہ ایک دوسرے کے ساتھ تعامل بھی کرتے ہیں۔ دھول کو صاف کرنا پینل کی سطح سے دھول کو ہٹانا ہے۔ بیٹری بورڈ کی سطح پر دھول کو دور کرنے کے لئے، یہ دھول اور بیٹری بورڈ کے درمیان چپکنے پر قابو پانے کے لئے ضروری ہے. بیٹری پلیٹ پر موجود دھول کی ایک خاص موٹائی ہوتی ہے۔ اس کی صفائی کرتے وقت، ایک متوازی بوجھ، بیٹری کی پلیٹ پر ایک خاص زاویہ (یا عمودی) پر بوجھ، یا دھول اور بیٹری پلیٹ کے درمیان چپکنے کو ختم کرنے کے لیے دھول کی تہہ پر گھومنے والا ٹارک لگایا جا سکتا ہے۔ اضافی اثر، اس طرح دھول کو ہٹانے.
q — بیٹری پلیٹ کے متوازی بوجھ؛ F—ایک خاص زاویہ یا بیٹری پلیٹ پر کھڑا بوجھ؛ M — دھول کی تہہ پر لاگو گردشی لمحہ
دھول کے ذرات کو ہٹانے کے لئے، یہ ضروری ہے کہ ٹینجینٹل آسنجن فورس اور دھول کے ذرات کی عام آسنجن قوت پر قابو پایا جائے۔ عام چپکنے والی قوت دھول کے ذرات اور بیٹری پلیٹ کے درمیان چپکنے والی قوت ہے، اور ٹینجینٹل آسنجن فورس نسبتاً چھوٹی ہے اور اسے عام طور پر نظر انداز کیا جا سکتا ہے۔ . اگر دھول کو عمودی سمت سے ہٹا دیا جاتا ہے تو، یہ صرف عام چپکنے والی قوت پر قابو پانے کے لئے ضروری ہے، جیسے پانی سے صفائی، دھول کے ذرات کو گیلا کرنے کا عمل، بنیادی طور پر عام چپکنے والی قوت پر قابو پانے کے لئے۔ جب پانی کو صاف کیا جاتا ہے، تو بین سالماتی فاصلہ بنیادی طور پر بڑھ جاتا ہے، جو وین ڈیر والز کی کشش کو کم کرتا ہے اور جوش پیدا کرتا ہے، اور دھول کے ذرات کی چپکنے والی قوت کی وین ڈیر والز فورس اور کشش ثقل پر قابو پاتا ہے۔ پانی میں سرفیکٹنٹ شامل کرنے سے اثر زیادہ واضح ہوتا ہے، اور ایک مضبوط الیکٹرو سٹیٹک قوت بھی پیدا ہوتی ہے جو پینلز سے دھول کو ہٹاتی ہے۔ جب دھول کے ذرات بیٹری پلیٹ کی نسبت حرکت کرتے ہیں تو ٹینجینٹل آسنجن فورس پر بھی قابو پانا ضروری ہے۔