Fotovoltaik sistemlerde tozlanmanın panel verimi üzerindeki etkilerinin deneysel olarak araştırılması

Fotovoltaik hücreler, güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren sistemlerin en temel bileşenleridir. Bu hücrelerin bir araya getirilmesiyle oluşturulan fotovoltaik panellerin enerji dönüştürme miktarını en çok etkileyen parametre, panel yüzeylerinin maruz kaldığı ışınım değeridir. Bundan dolayı fotovoltaik sistemler, güneşten yeryüzüne gelen ışınımdan azami derecede faydalanmak üzere, genellikle güneşlenme süresi ve ışınım miktarı bakımından yeterli olarak bilinen güneş bandı bölgelerinde tesis edilirler. Açık hava şartlarında çalışan bu sistemler, her türlü çevresel olumsuzlukla karşı karşıyadır. Fotovoltaik sistemlerin verimi üzerindeki en önemli faktörlerden biri de, panel yüzeyinde oluşan tozlanmadır. Çeşitli etkenlerle havada bulunan tozların zamanla panel yüzeyini kaplaması, hücrelere ulaşan ışınım miktarını azaltmaktadır. Işınımın azalmasıyla meydana gelen enerji dönüşüm oranındaki kayıplar önemli değerlere ulaşabilmektedir. Tozlanma eğilimi, bu sistemlerin kurulduğu bölgenin hava sıcaklığı, nem miktarı, rüzgâr rejimi, toprak yapısı ve bitki örtüsüne göre değişmektedir. Bu çalışmada, Batman ilinde tozlanmanın panel verimi üzerindeki etkisini araştırmak üzere bir deney seti kurulmuştur. Deneysel çalışmada, killi, kireçli ve şehirsel toz numuneleri kullanılmıştır. Panellerin gün sayısına göre tozlanma miktarı, bir dizi ön test ile belirlenmiştir. Orta ve uzun vadede panel yüzeyinde meydana gelecek doğal tozlanma miktarını belirlemek zor olduğundan, bu miktarlar geliştirilen YSA modeli ile saptanmıştır. Temiz bir fotovoltaik panel ile yüzeyinde 1, 2, 3, 4, 5 günlük ve 1, 3 ve 6 aylık toz biriken fotovoltaik panellerin ürettiği enerji değerleri ölçülmüştür. Elde edilen bulgulara göre, temiz panele kıyasla 5 günlük tozlanmaya maruz kalan paneller, killi, kireçli ve şehirsel toz numuneleri için sırasıyla %3,53, %5 ve %5,18 daha az enerji üretmiştir. Temiz panele kıyasla 1 aylık tozlanmaya maruz kalan paneller, killi, kireçli ve şehirsel toz numuneleri için sırasıyla yaklaşık %18, %26 ve %28 daha az enerji üretmiştir. Temiz panele kıyasla 3 aylık tozlanmaya maruz kalan paneller, killi, kireçli ve şehirsel toz numuneleri için sırasıyla yaklaşık %46, %61 ve %63 daha az enerji üretmiştir. Temiz panele kıyasla 6 aylık tozlanmaya maruz kalan paneller, killi, kireçli ve şehirsel toz numuneleri için sırasıyla yaklaşık %67, %77 ve %78 daha az enerji üretmiştir. Ölçülen veriler kullanılarak yapılan hesaplamalar, grafik ve tablolar halinde sunulmuştur.