Published November 23, 2023 | Version v1
Publication Open

Performance evaluation of solar panels under different dust accumulation conditions using thermography: focusing on PV temperature variation

Creators

  • 1. Al Azhar University
  • 2. South China Agricultural University

Description

Abstract Degradation performance of photovoltaic modules (SPV) by real conditions has become increasingly problematic. In dusty areas, dust accumulation is one of the main concerns that may cause a significant determination of SPV efficiency. In the current study, the effect of four dust-accumulated densities of 6, 12, 18, and 24 g/m 2 have been investigated in outdoor conditions in Cairo, Egypt. The performance evaluation of SPV modules in the form of front and backside temperatures of the SPV module has been evaluated in addition to current, voltage, power, and efficiency of the SPV modules. The results showed that, as compared with a clean SPV module, with increasing dust density from 6 to 24 g/m 2 the frontside temperature of SPV modules were lower by 6–8 ℃. While their backside temperatures were found to be higher by 2–6 ℃. In addition, the difference between the backside and frontside temperatures of the SPV module ranged from 5 to 14 ℃ for dust modules as compared with 3 ℃ for the clean SPV module. The output power and efficiency of dusty SPV modules were found to be lower by 6–45% and 13–38%, respectively as compared with clean SPV module. The results clearly showed the importance of properly maintaining and servicing the SPV modules to avoid their degradation by dust accumulated.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

أصبح أداء التدهور المجرد للوحدات الكهروضوئية (SPV) حسب الظروف الحقيقية مشكلة متزايدة. في المناطق المتربة، يعد تراكم الغبار أحد المخاوف الرئيسية التي قد تتسبب في تحديد كبير لكفاءة الشركات ذات الأغراض الخاصة. في الدراسة الحالية، تم التحقيق في تأثير أربع كثافات متراكمة للغبار من 6 و 12 و 18 و 24 جم/م 2 في الظروف الخارجية في القاهرة، مصر. تم تقييم أداء وحدات SPV في شكل درجات حرارة أمامية وخلفية لوحدة SPV بالإضافة إلى التيار والجهد والطاقة والكفاءة لوحدات SPV. أظهرت النتائج أنه بالمقارنة مع وحدة SPV النظيفة، مع زيادة كثافة الغبار من 6 إلى 24 جم/م 2، كانت درجة الحرارة الأمامية لوحدات SPV أقل بمقدار 6–8 درجة مئوية. في حين وجد أن درجات الحرارة الخلفية أعلى بمقدار 2–6 درجة مئوية. بالإضافة إلى ذلك، تراوح الفرق بين درجات الحرارة الخلفية والجبهة لوحدة SPV من 5 إلى 14 درجة مئوية لوحدات الغبار مقارنة بـ 3 درجات مئوية لوحدة SPV النظيفة. تم العثور على طاقة خرج وكفاءة وحدات SPV المتربة أقل بنسبة 6-45 ٪ و 13-38 ٪ على التوالي مقارنة بوحدة SPV النظيفة. أظهرت النتائج بوضوح أهمية صيانة وصيانة وحدات الشركات ذات الأغراض الخاصة بشكل صحيح لتجنب تدهورها بسبب الغبار المتراكم.

Translated Description (French)

Résumé Les performances de dégradation des modules photovoltaïques (SPV) en conditions réelles sont devenues de plus en plus problématiques. Dans les zones poussiéreuses, l'accumulation de poussière est l'une des principales préoccupations qui peut entraîner une détermination importante de l'efficacité du SPV. Dans la présente étude, l'effet de quatre densités accumulées de poussière de 6, 12, 18 et 24 g/m 2 a été étudié dans des conditions extérieures au Caire, en Égypte. L'évaluation des performances des modules SPV sous la forme de températures avant et arrière du module SPV a été évaluée en plus du courant, de la tension, de la puissance et de l'efficacité des modules SPV. Les résultats ont montré que, par rapport à un module SPV propre, avec une densité de poussière croissante de 6 à 24 g/m 2, la température frontale des modules SPV était inférieure de 6 à 8 ℃. Alors que leurs températures à l'arrière se sont avérées plus élevées de 2 à 6 ℃. En outre, la différence entre les températures arrière et avant du module SPV variait de 5 à 14 ℃ pour les modules anti-poussière, contre 3 ℃ pour le module SPV propre. La puissance de sortie et l'efficacité des modules SPV poussiéreux se sont avérées inférieures de 6 à 45 % et de 13 à 38 %, respectivement, par rapport au module SPV propre. Les résultats ont clairement montré l'importance d'entretenir et d'entretenir correctement les modules SPV pour éviter leur dégradation par les poussières accumulées.

Translated Description (Spanish)

Resumen El rendimiento de degradación de los módulos fotovoltaicos (SPV) por condiciones reales se ha vuelto cada vez más problemático. En áreas polvorientas, la acumulación de polvo es una de las principales preocupaciones que pueden causar una determinación significativa de la eficiencia de SPV. En el presente estudio, se ha investigado el efecto de cuatro densidades acumuladas de polvo de 6, 12, 18 y 24 g/m 2 en condiciones exteriores en El Cairo, Egipto. Se ha evaluado la evaluación del rendimiento de los módulos SPV en forma de temperaturas frontales y posteriores del módulo SPV además de la corriente, el voltaje, la potencia y la eficiencia de los módulos SPV. Los resultados mostraron que, en comparación con un módulo SPV limpio, con el aumento de la densidad del polvo de 6 a 24 g/m 2, la temperatura del lado frontal de los módulos SPV fue menor en 6–8 ℃. Mientras que se encontró que las temperaturas de su parte posterior eran más altas en 2–6 ℃. Además, la diferencia entre las temperaturas de la parte posterior y la parte frontal del módulo SPV osciló entre 5 y 14 ℃ para los módulos de polvo en comparación con 3 ℃ para el módulo SPV limpio. Se encontró que la potencia de salida y la eficiencia de los módulos SPV polvorientos eran inferiores en un 6–45% y un 13–38%, respectivamente, en comparación con el módulo SPV limpio. Los resultados mostraron claramente la importancia de mantener y dar servicio adecuadamente a los módulos SPV para evitar su degradación por el polvo acumulado.

Files

s40243-023-00246-3.pdf.pdf

Files (1.4 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:6517cf841912c28d43d9089a98e30c5b
1.4 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تقييم أداء الألواح الشمسية في ظل ظروف تراكم الغبار المختلفة باستخدام التصوير الحراري: التركيز على تباين درجة الحرارة الكهروضوئية
Translated title (French)
Évaluation des performances des panneaux solaires dans différentes conditions d'accumulation de poussière à l'aide de la thermographie : en se concentrant sur la variation de température PV
Translated title (Spanish)
Evaluación del rendimiento de los paneles solares en diferentes condiciones de acumulación de polvo mediante termografía: centrándose en la variación de la temperatura fotovoltaica

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4388939578
DOI
10.1007/s40243-023-00246-3

Is supplement to
https://openalex.org/W4390401159 (Other)
https://openalex.org/W4388998267 (Other)
https://openalex.org/W4246450666 (Other)
https://openalex.org/W4230250635 (Other)
https://openalex.org/W3144504424 (Other)
https://openalex.org/W3120461830 (Other)
https://openalex.org/W3041790586 (Other)
https://openalex.org/W2898370298 (Other)
https://openalex.org/W2744391499 (Other)
https://openalex.org/W2018879842 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W2046097672
  • https://openalex.org/W2060696939
  • https://openalex.org/W2117706004
  • https://openalex.org/W2527836569
  • https://openalex.org/W2589077491
  • https://openalex.org/W2604206110
  • https://openalex.org/W2769087949
  • https://openalex.org/W2792399828
  • https://openalex.org/W2794163841
  • https://openalex.org/W2794762524
  • https://openalex.org/W2904147223
  • https://openalex.org/W2930659408
  • https://openalex.org/W2959784449
  • https://openalex.org/W2972274007
  • https://openalex.org/W2974289820
  • https://openalex.org/W2993294938
  • https://openalex.org/W2998739866
  • https://openalex.org/W3000695447
  • https://openalex.org/W3002995692
  • https://openalex.org/W3034352154
  • https://openalex.org/W3036317522
  • https://openalex.org/W3120344484
  • https://openalex.org/W3129793439
  • https://openalex.org/W3164863860
  • https://openalex.org/W3168067188
  • https://openalex.org/W3171152676
  • https://openalex.org/W3199451927
  • https://openalex.org/W4205576101
  • https://openalex.org/W4213362911
  • https://openalex.org/W4220696077
  • https://openalex.org/W4224243557
  • https://openalex.org/W4229457151
  • https://openalex.org/W4294147600
  • https://openalex.org/W4306958049
  • https://openalex.org/W4312193865