Investigadores de la Universidad Transilvania de Brașov, en Rumanía, han investigado el impacto de capas de polvo especialmente gruesas en el rendimiento de diferentes tecnologías fotovoltaicas.
«Si los efectos del cambio climático se intensifican, provocando menos precipitaciones y tormentas de arena más frecuentes originadas en la región del Sáhara, es muy probable que se produzcan situaciones extremas en Europa», declaró a pv magazine Abubaker Younis, autor correspondiente de la investigación, «Lógicamente, se espera que la mayor parte del polvo se asiente en los países del sur de Europa, con tormentas de polvo ocasionales que alcancen Europa central».
Los científicos realizaron sus pruebas con paneles de silicio amorfo (a-Si), monocristalino y policristalino, en los que simularon condiciones de polvo relativamente extremas. Utilizaron un módulo mini a-Si de 30 mm × 30 mm, un panel monocristalino de 41,6 mm × 33,9 mm y un dispositivo policristalino de 33 mm × 40,4 mm. Sobre ellos depositaron polvo natural recogido en los alrededores de la ciudad de Brașov, en el este de Rumanía. Las capas no homogéneas se depositaron utilizando un tamiz.
Los académicos probaron los módulos en distintas condiciones, en el laboratorio, sobre el terreno y bajo diferentes irradiaciones. Además, compararon su rendimiento con el de módulos de referencia sin polvo.
Para la prueba de campo, colocaron los módulos en el tejado de uno de los campus de la Universidad Transilvania de Brașov y tomaron medidas cuando la irradiación alcanzaba 800 W/m2, 900 W/m2 y 1.000 W/m2. Los mismos niveles de irradiación se simularon en el experimento de laboratorio utilizando un simulador solar.
En todas esas condiciones, se comprobaron las características I-V de los módulos, así como sus temperaturas frontal y posterior.
«El espesor medio de la capa de polvo fue de 25,8 μm (o 0,01936 μm mm-2) cuando se formó sobre la superficie de la minicélula mono-Si y de 32,25 μm (o 0,02287 μm mm-2) cuando se depositó sobre la superficie de la minicélula poli-Si», destacaron. «Sin embargo, la misma técnica de medición, que se basa en la emisión de ondas ultrasónicas, no era aplicable al minimódulo a-Si. Esto se debe a que se necesita un sustrato metálico para que el medidor funcione, y dicho sustrato no suele formar parte de la composición del módulo en el caso de la tecnología fotovoltaica a-Si».
El grupo de investigación descubrió que la caída máxima de la corriente de cortocircuito y del punto de máxima potencia entre un módulo limpio y otro polvoriento se producía en el escenario de la minicélula de poli-Si a 800 W/m2, en el exterior y en el interior. En la prueba de campo, la disminución de la corriente de cortocircuito fue del 38,14% y del 45,35% en el punto de máxima potencia, mientras que en el laboratorio fue del 33,38% y del 32,02%, respectivamente.
En cuanto a la temperatura de la superficie frontal, en el caso exterior, el panel de polisilicio bajo irradiación de 1.000 W/m2 mostró el aumento más significativo, de 3,7 ºC. En el caso interior, el mayor salto de temperatura fue de 1,3 ºC, en el módulo de polisilicio bajo 800 W/m2 y el módulo a-Si con 900 W/m2.
Al calcular el aumento de temperatura de la superficie posterior, el mayor incremento en el campo fue de 2,3 ºC en el caso a-Si bajo 1.000 W/m2, y en el laboratorio, fue el panel monocristalino bajo la misma irradiación, con 0,9 ºC más de temperatura en comparación con el módulo limpio.
«Se observó que la configuración exterior arrojaba mejores resultados que la interior debido a la aleatoriedad e inconsistencia en los resultados de esta última», subrayaron. «Esta anomalía se atribuyó a la falta de un método estándar para realizar experimentos de laboratorio sobre la deposición de polvo, lo que reduciría el impacto de errores incontrolables».
Sus resultados se presentaron en «Dust impact on electrical and thermal photovoltaic performance: Insights from field and laboratory experiments» (Impacto del polvo en el rendimiento fotovoltaico eléctrico y térmico: conocimientos de experimentos de campo y de laboratorio), publicado en Energy Reports.
Este contenido está protegido por derechos de autor y no se puede reutilizar. Si desea cooperar con nosotros y desea reutilizar parte de nuestro contenido, contacte: editors@pv-magazine.com.
Al enviar este formulario, usted acepta que pv magazine utilice sus datos con el fin de publicar su comentario.
Sus datos personales solo se divulgarán o transmitirán a terceros para evitar el filtrado de spam o si es necesario para el mantenimiento técnico del sitio web. Cualquier otra transferencia a terceros no tendrá lugar a menos que esté justificada sobre la base de las regulaciones de protección de datos aplicables o si pv magazine está legalmente obligado a hacerlo.
Puede revocar este consentimiento en cualquier momento con efecto para el futuro, en cuyo caso sus datos personales se eliminarán inmediatamente. De lo contrario, sus datos serán eliminados cuando pv magazine haya procesado su solicitud o si se ha cumplido el propósito del almacenamiento de datos.
Puede encontrar más información sobre privacidad de datos en nuestra Política de protección de datos.