مقدمه:

خورشید به‌عنوان یک رآکتور هسته‌ای طبیعی، بسته‌های کوچکی از انرژی به نام فوتون را آزاد می‌کند، فوتون‌ها در مدت‌زمان تقریبی ۸/۵ دقیقه فاصله‌ی ۱۵۰ میلیون کیلومتری خورشید تا زمین را طی می‌کنند. این ذرات برای تولید انرژی خورشیدی سالانه و برآورده ساختن نیازهای انرژی جهانی کافی هستند.

توان فتوولتائیک فعلی تنها پنج‌دهم از انرژی مصرفی ایالات‌متحده را تشکیل می‌دهد؛ اما فناوری خورشیدی در حال پیشرفت است و هزینه‌ی پیاده‌سازی این نوع انرژی هم با سرعت چشم‌گیری در حال کاهش است.

فناوری‌های متعددی برای تبدیل نور خورشید به انرژی مصرفی ساختمان‌ها وجود دارند.

متداول‌ترین فناوری‌های خورشیدی برای خانه‌ها و شرکت‌ها فناوری آب گرم خورشیدی، طراحی خورشیدی passive برای سرمایش و گرمایش محیط و فناوری فتوولتائیک خورشیدی برای برق هستند.

سازمان‌ها و صنایع از این فناوری‌ها برای افزایش منابع انرژی، بهبود بازدهی و کاهش هزینه‌ها استفاده می‌کنند.

متداول‌ترین نوع انرژی خورشیدی، انرژی فتوولتائیک است. سیستم فتوولتائیک خورشیدی یک سیستم الکتریکی است که از پنل‌های خورشیدی، معکوس‌کننده و چند مؤلفه‌ی دیگر (مونتاژ، کابل و …) تشکیل شده است.

در اینجا به عوامل مهم و تاثیر گذار بر راندمان پنل خورشیدی می پردازیم :

میزان تابش خورشید:

هر چه شدت تابش خورشید بر سطح پنل های خورشیدی بیشتر باشد، کارایی و بازده کلی سیستم را افزایش می دهد و موجب بهبود تولید برق می شود.

میزان دما:

هر چقدر دمای محیط سلول ها زیاد باشد، میزان رسانایی کریستال های آن کم شده و از راندمان آن تا حدود ۲۵ درصد کم می شود.

این شرایط نیاز به مراعات نکات ضریفی حین انتخاب و نصب پنل ها می گردد. پس دما بر روی سلول های خورشیدی تاثیر منفی می گذارد.

وزش باد:

در مورد تاثیر باد هم باید اذعان داشت برای اجتناب از اثر سایه روی کارایی و عمر پنل ها سعی بر این است که مکان پنل ها در فضا های باز بدون سایه انتخاب شود.

از طرفی نصب پنل در کنار توربین های بادی جهت افزایش کارایی و استفاده از انرژی پاک در محیط های باد خیز باعث می شود که تاثیر باد بر روی پنل ها زیاد باشد و اهمیت پرداختن به آن را بیشتر می کند.

یکی از راه هایی که برای حل مساله ی باد و دما ، کارایی نسبتا خوبی دارد، ایجاد فضا های خالی بین پنل هاست که باعث کاهش اثر باد و کمک در خنک شدن سطح پنل می کند. از جمله کار های دیگر می توان در انتخاب پنل و استراکچر اشاره کرد.

میزان گرد و غبار محیط:

هر چقدر میزان گرد و غبار محیط زیاد تر باشد، شفافیت سلول ها و میزان نور دریافتی آنها کاهش می یابد.

به همین دلیل پاکیزگی سطح سلول های خورشیدی موضوعی بسیار مهم است که باید به آن توجه کرد.

ارتفاع نصب پنل ها:

هرچقدر ارتفاع پنل ها بیشتر باشد، ضخامت جو کاهش می یابد و در اینصورت میزان جذب نور توسط سلول ها راحت تر و بهتر خواهد بود.

همچنین ارتفاع سلول های خورشیدی از سطح زمین هم اهمیت زیادی دارد؛ برای مثال اگر ارتفاع سلول های خورشیدی از سطح زمین کم باشد، در زمان بارش باران قطراتی که به زمین خورده و به سمت سطح پنل های خورشیدی برمیگردند، باعث کثیف شدن سطح سلول می شوند.

استراکچر:

استراکچر در بازده و راندمان پنل بسیار اهمیت دارد که کمتر کسی به این موضوع می پردازد.

استراکچر در سیستم اگر اصولی نباشد، بعد از چند سال تغییر جهت داده و راندمان پنل را کاهش می دهد، به این دلیل که استراکچر اگر تغییر جهت بدهد، پنل های خورشیدی از حالت استاندارد خارج شده و به صورت عمود بر نور خورشیدی نمی باشند و حداکثر توان تولید برق را از دست می دهند.

میزان رطوبت:

هرچقدر میزان رطوبت منطقه بیشتر باشد، میزان جذب نور توسط پنل های خورشیدی کاهش می یابد، پس از راندمان کلی سیستم کاسته خواهد شد.