عوامل طبیعی مؤثر بر عملکرد سلولها

عوامل طبیعی متعددی بر عملکرد سلولهای خورشیدی تاثیر میگذارند. از آن جمله می توان به موارد ذیل اشاره نمود:

الف- نور خورشید و سایه
زمین با خورشید ۱۵۱ میلیون کیلومتر فاصله دارد. تابش خورشید بر روی زمین قبل از عبور از اتمسفر برابر w/m ۱۳۶۷ می باشد که تحت عنوان جرم هوای صفر AMZ نامیده می شود. این تابش پس از عبور از اتمسفر به دلیل انعکاس توسط ذراتی مانند دی اکسید کربن و بخار آب و ازن کاهش می یابد و مقدار آن پس از کاهش یافتن حدودأ برابر با ” ۱۰۰۰w/m است. این مقادیر در ظهر خورشیدی محاسبه شده اند. تابع جرم هوا یا AM در هوای بدون ابر و هنگام ظهر که خورشید درست بالای سر قرار دارد برابر ۱ است. به طور کلی AM = ۱/cosq است که و زاویه ای است که خورشید نسبت به حالتی که درست در بالای سر قرار دارد، می سازد. حال اگر هوا ابری و یا آلوده باشد ذرات معلق در هوا بیشتر شده و مقدار تشعشع کاهش می یابد یعنی مقدار بیشتری توسط ذرات معلق در هوا و بخار آب منعکس می شود، در نتیجه مقدار الکتریسیته تولید شده نیز کاهش می یابد.
مدول ها می توانند حتی هنگامی که تابش مستقیم خورشید وجود ندارد الکتریسیته تولید کنند. تابش آسمان آبی ابری حدود ۵۰ درصد پیک خورشید است و در یک آسمان ابری همراه با باران حدود ۱۰ الی ۲۰ درصد پیک خورشید خواهد بود (پیک خورشید ماکزیمم تابش خورشید در طول روز است و ساعات پیک خورشید ساعاتی از روز هستند که مقدار تابش بزرگتر یا مساوی پیک خورشید معمولا ۱۰۰۰ وات بر متر مربع باشد).
سایه درختان و یا ساختمانها وجود دارد، نصب شوند. مهم است که بدانیم حتی اگر ا سلول در سایه قرار گیرد، خروجی کل مدول تحت تأثیر قرار می گیرد و به میزان چشمگیری کاهش می یابد. تنها راه از آنها بر کل راندمان تأثیر زیادی ندارد. بهتر است تا حد امکان از قرار دادن سیستم در سایه اجتناب کرد.

ب- دما
تصور نادرست رایجی که وجود دارد این است که برای تولید الکتریسیته توسط یک سلول خورشیدی گرما لازم است. افزایش دما باعث افزایش مقاومت و کاهش ولتاژ در سلول های سیلیکونی و همچنین کاهش قدرت جذب سلول و در نتیجه کاهش جریان تولید و در نهایت کاهش راندمان میشود. آب و هواهای گرم نسبت آب و هوای سرد به مدول های سلول های فتوولتائیک با ولتاژ ماکزیمم بالاتری نیاز دارند. در آب و هوای سرد مقاومت کاهش یافته و ولتاژ افزایش می یابد.

ج-جریان باد
تمام پایه های مدول های سلول های فتوولتائیک باید به نحوی باشند که جریان هوا در اطراف مدول ها وجود داشته باشد. گردش هوا و جریان باد باعث خنک شدن مدول به صورت طبیعی و در نتیجه عمل کردن مدول در دمای پایین تر و افزایش راندمان خواهد شد. اگر منطقه مورد نظر دارای موقعیتی است که بادهای شدید در آن می وزند باید توجه شود که پشت مدول به صورت بدون پوشش نباشد. بادهای شدید و نیز بادهای شمالی در طول زمستان باعث به وجود آمدن نیروی بالا برنده در پشت مدول می شوند که این نیروها می توانند به اندازه کافی قوی باشند تا باعث آسیب جدی مدول شوند. اگر مدول ها به فاصله چند اینچ از یکدیگر نصب شوند آسیب های احتمالی ناشی از باد می تواند تا مقدار زیادی کاهش یابد.

د- برف
در مناطقی که برف شدیدی می بارد سلول ها باید جایی نصب شوند که برف بتواند به آسانی از روی آنها پارو شود. در سیستم هایی با شیب زیاد، برف به راحتی پارو شده و به پایین می لغزد ولی در سیستم هایی با زاویه ۴۵ درجه و یا بیشتر، تنها ۲ یا ۳ روز آفتابی کافی است تا برف آب شود.