ทีมวิจัยชาวยุโรปได้ตรวจสอบผลกระทบของมลพิษทรายและฝุ่นต่อโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ในโอมาน พวกเขาเก็บตัวอย่าง 60 ตัวอย่างในฤดูกาล เดือน และมุมเอียงที่แตกต่างกัน
นักวิทยาศาสตร์จากอิมพีเรียลคอลเลจลอนดอนและสถาบันเทคโนโลยีคาร์ลสรูเฮอได้ตรวจสอบผลกระทบของมลพิษทรายและฝุ่นบนพื้นผิวกระจกของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในโอมาน ครึ่งหนึ่งของโอมานเป็นทะเลทราย
พวกเขาศึกษาผลกระทบของมลพิษทรายและฝุ่นต่อประสิทธิภาพพลังงานแสงและไฟฟ้าของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ คริสโตส มาร์กิเดส ผู้ร่วมเขียนรายงานการศึกษากล่าวกับผู้สื่อข่าวว่า "เราได้ทำการวิเคราะห์ทางเศรษฐกิจเกี่ยวกับมลพิษฝุ่นด้วย แต่ยังไม่ได้เผยแพร่ ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าความสูญเสียทางเศรษฐกิจขึ้นอยู่กับสถานที่นั้นๆ เป็นอย่างมาก"
การศึกษานี้อิงจากตัวอย่าง 60 ตัวอย่างที่เก็บจากสถานีบำบัดน้ำเสียในเมืองมัสกัต เมืองหลวงของโอมาน
บทความระบุว่า: "การประมาณการผลิตไฟฟ้าของการติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์จริงยังคงมีความท้าทาย เนื่องจากการสูญเสียมลพิษจากฝุ่นอาจสูงเกินไปหรือต่ำเกินไป การสูญเสียมลพิษจากฝุ่นขึ้นอยู่กับขนาดอนุภาค รูปร่าง และสเปกตรัมที่เกี่ยวข้องอย่างมาก ซึ่งอาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ แผง ในบทความนี้เรานำเสนอผลลัพธ์ของแคมเปญการทดสอบการทดลองกลางแจ้งที่ครอบคลุมกับการปนเปื้อนของทรายและฝุ่นโดยใช้เทคนิคการกำหนดลักษณะโดยละเอียดโดยคำนึงถึงการสูญเสียที่เกิดขึ้น "
ในรายงานเรื่อง "ลักษณะเฉพาะของการเปรอะเปื้อนที่พื้นผิวกระจกและผลกระทบต่อประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์และแสง" ซึ่งตีพิมพ์เมื่อเร็วๆ นี้ในวารสาร Renewable Energy, Markides และเพื่อนร่วมงานอธิบายว่าตัวอย่างทดสอบผลิตโดยชิ้นทดสอบ Made of iron glass ในอุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ คูปองเหล่านี้มักจะใช้เพื่อห่อหุ้มชั้นบนสุดของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ พวกเขาเก็บตัวอย่างแก้วทุกสิ้นเดือนในวันที่ 2021 โดยแยกระหว่างฤดูฝนและฤดูแล้ง ในช่วงระยะเวลาการเก็บแต่ละครั้ง นักวิจัยได้เก็บตัวอย่างสี่ตัวอย่างที่มุมเอียง 0, 23, 45 และ 90 องศา
จากนั้นพวกเขาก็ส่งตัวอย่างไปที่ลอนดอนเพื่อทำการทดสอบการส่งผ่านแสง การวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าการส่งผ่านสัมพัทธ์ของกลุ่มตัวอย่างแนวนอนลดลง 65% ในฤดูฝน 68% ในฤดูแล้ง และ 64% ตลอดทั้งปี
ทีมวิจัยกล่าวเพิ่มเติมว่า: "ในการเปรียบเทียบ ค่าการส่งผ่านสัมพัทธ์ของชิ้นทดสอบแนวตั้งลดลง 34%, 19% และ 31% ตามลำดับ ค่าเฉลี่ยของชิ้นทดสอบเปียก ชิ้นทดสอบแห้ง และชิ้นทดสอบหนึ่งปีที่มีความเอียงที่แตกต่างกัน 3 แบบ มุม การส่งผ่านสัมพัทธ์ลดลง 44%, 49% และ 42% ตามลำดับ"
จากผลลัพธ์เหล่านี้ นักวิจัยได้คำนวณการสูญเสียพลังงานที่คาดหวังของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดโมโนคริสตัลไลน์ภายใต้เงื่อนไขการทดสอบมาตรฐาน ซึ่งได้แก่ ความเข้มของรังสี 1,000 วัตต์/ตารางเมตร และอุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส
พวกเขากล่าวเสริมว่า "ค่าการส่งผ่านสัมพัทธ์ลดลงที่วัดโดยใช้ช่วงฤดูฝน ฤดูแล้ง และตัวอย่างแนวนอนตลอดทั้งปี สอดคล้องกับ 67%, 70% และ 66% ของการลดลงสัมพัทธ์ที่คาดการณ์ไว้ในการผลิตไฟฟ้า ตามลำดับ ประเมินที่มุมเอียงเฉพาะที่ 23 องศา ต่อเดือน การสูญเสียการส่งผ่านสัมพัทธ์อยู่ที่ประมาณ 30% ส่งผลให้พลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์สัมพัทธ์ที่เทียบเท่าในสถานที่ศึกษาลดลงประมาณ 30% ในแต่ละเดือน"
นักวิทยาศาสตร์จึงใช้กล้องจุลทรรศน์เอ็กซ์เรย์และอิเล็กตรอนเพื่อวิเคราะห์ลักษณะของอนุภาคในดิน เนื่องจากตัวอย่างแก้วทั้งหมดถูกนำมาจากที่เดียวกัน นักวิทยาศาสตร์จึงสันนิษฐานว่าสิ่งสกปรกของพวกเขามีลักษณะเฉพาะของวัสดุเหมือนกันทุกประการ ดังนั้น พวกเขาจึงวิเคราะห์เฉพาะตัวอย่างกระจกแนวนอนในช่วงฤดูฝนและแห้งและตลอดทั้งปี
พวกเขาเน้นย้ำว่า: "ผลการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ (XRD) แสดงให้เห็นว่าชิ้นทดสอบมลภาวะของทรายและฝุ่นตลอดทั้งปีมีแร่ธาตุหลายชนิด เช่น ซิลิกา แคลเซียมคาร์บอเนต แคลเซียมแมกนีเซียมคาร์บอเนต ไทเทเนียมไดออกไซด์ เหล็กคาร์ไบด์ และอะลูมิเนียมซิลิเกต การกระจายองค์ประกอบ รูปภาพเน้นสารประกอบที่รายงานโดยการวิเคราะห์ XRD องค์ประกอบที่โดดเด่นที่สุดคือซิลิคอน (Si) องค์ประกอบที่เหลือ ได้แก่ คาร์บอน (C) ออกซิเจน (O) โซเดียม (Na) แมกนีเซียม (Mg) อลูมิเนียม (Al) แคลเซียม (Ca) และธาตุเหล็ก (Fe)”
นักวิจัยยังพบว่าตัวอย่างในฤดูแล้งมีอนุภาค PM10 มากกว่าตัวอย่างในฤดูฝน PM10 เป็นอนุภาคที่สามารถสูดดมได้ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 10 ไมครอน “การศึกษายังแสดงให้เห็นว่าปริมาณน้ำฝนเป็นระยะสามารถชะล้างอนุภาคขนาดใหญ่ที่สะสมอยู่ได้ตามธรรมชาติ แต่ไม่ใช่อนุภาคขนาดเล็ก” พวกเขาอธิบายในรายงาน