শুষ্ক উপকূলীয় পরিবেশে পিভি সিস্টেমে ধুলোর প্রভাব

সৌদি আরবের ইমাম আবদুলরহমান বিন ফয়সাল বিশ্ববিদ্যালয়ের নেতৃত্বে একটি গবেষণা দল বিভিন্ন ধূলিকণা কিভাবে ফটোভোলটাইক কর্মক্ষমতা প্রভাবিত করে তার উপর একটি পরীক্ষামূলক গবেষণা পরিচালনা করেছে। গবেষণাটি শুষ্ক উপকূলীয় পরিবেশে চালিত সৌর প্যানেলে চারটি ধুলোর ধরন-মন্টমোরিলোনাইট, কাওলিনাইট, বেন্টোনাইট এবং প্রাকৃতিক ধুলো- পরীক্ষা করে।

"এই গবেষণার ফলাফলগুলি শুষ্ক উপকূলীয় অঞ্চলে পিভি রক্ষণাবেক্ষণকে অপ্টিমাইজ করার জন্য ব্যবহারিক প্রভাব রাখে," গ্রুপটি ব্যাখ্যা করেছে। "ধুলোর সংমিশ্রণকে অবক্ষয় প্রক্রিয়ার সাথে লিঙ্ক করার মাধ্যমে, স্টেকহোল্ডাররা পরিচ্ছন্নতার সময়সূচীকে অগ্রাধিকার দিতে পারে বা প্রভাবশালী খনিজগুলির জন্য তৈরি আবরণ নির্বাচন করতে পারে৷ উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোফোবিক আবরণগুলি আর্দ্রতা হ্রাস করতে পারে-ক্যালসিয়ামে চালিত আনুগত্য-রন সমৃদ্ধ অঞ্চল{4}, যখন উপকৃত হতে পারে তাপ-প্রতিরোধী উপাদান।"

কোপেন জলবায়ু ব্যবস্থার অধীনে BWh (গরম মরুভূমি) হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ সৌদি আরবের পারস্য উপসাগরের উপকূলের একটি শহর জুবাইলে পরীক্ষাগুলি চালানো হয়েছিল। একটি 20 W পলিক্রিস্টালাইন PV প্যানেল 9-29 সেপ্টেম্বর, 2025 এর মধ্যে আউটডোর পারফরম্যান্স পরীক্ষার জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল। সর্বোচ্চ শক্তিতে, প্যানেলটি 1.14 A এর একটি কারেন্ট এবং 17.6 V এর ভোল্টেজ প্রদান করে, একটি খোলা-সার্কিট ভোল্টেজ 21.1 V এবং একটি শর্ট কিউইট কারেন্ট{{9}12}।

মন্টমোরিলোনাইট, কাওলিনাইট এবং বেন্টোনাইট কাদামাটি বাণিজ্যিক খনিজ গুঁড়ো হিসাবে উৎসারিত হয়েছিল এবং 45 μm এর কম ছেঁকে নেওয়া হয়েছিল। প্রাকৃতিক ধূলিকণার নমুনাগুলি জুবাইলের পরিবেষ্টিত পরিস্থিতিতে কাচের পৃষ্ঠ থেকে ম্যানুয়ালি সংগ্রহ করা হয়েছিল। ধূলিকণা সাতটি পর্যায়ে সঞ্চালিত হয়েছিল, প্রায় 1.0 g/m² এর পৃষ্ঠের ঘনত্বের সাথে শুরু হয় এবং ক্রমবর্ধমানভাবে প্রায় 7.0 g/m² পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়। প্রতিটি জমার পর্যায়ে পরিমাপ নেওয়া হয়েছিল।

"SEM-EDX-এর মাধ্যমে খনিজ বিশ্লেষণে স্বতন্ত্র গঠনমূলক প্রোফাইলগুলি প্রকাশ করা হয়েছে যা কার্যক্ষমতার অবনতির ধরণগুলির সাথে সরাসরি সম্পর্কযুক্ত," শিক্ষাবিদরা বলেছেন৷ "প্রাকৃতিক ধূলিকণা, উচ্চ সিলিকা (25.37%) এবং ক্যালসিয়াম অক্সাইড (30.52%) বিষয়বস্তু দ্বারা চিহ্নিত, সবচেয়ে ক্ষতিকর দূষক হিসাবে আবির্ভূত হয়েছে, সম্মিলিত আলো বিচ্ছুরণ এবং হাইগ্রোস্কোপিক সি-এর মাধ্যমে 6 g/m2 এর জমা ঘনত্বে 48% শক্তি ক্ষয় ঘটায়।"

ক্যালসিয়াম-সমৃদ্ধ ধূলিকণা উপকূলীয় পরিস্থিতিতে বিশেষভাবে সমস্যাযুক্ত বলে দেখা গেছে, যেখানে উচ্চ আর্দ্রতা (40-65% আপেক্ষিক আর্দ্রতা) আলগা কণাকে প্রাকৃতিক পরিষ্কারের প্রক্রিয়া প্রতিরোধী আনুগত্যকারী স্তরে রূপান্তরিত করে। বিপরীতে, মন্টমোরিলোনাইটের উচ্চতর আয়রন সামগ্রী (62.67%) তাপীয় অবক্ষয়ে অবদান রাখে, প্যানেলের পৃষ্ঠের তাপমাত্রা 40.4 সেন্টিগ্রেডে উন্নীত করে এবং খোলা-সার্কিট ভোল্টেজ হ্রাস করে।

"আর্দ্রতা একটি স্বাধীন চাপের পরিবর্তে একটি গুরুত্বপূর্ণ পরিবর্ধনের কারণ হিসাবে আবির্ভূত হয়, যখন আপেক্ষিক আর্দ্রতা 60% ছাড়িয়ে যায় তখন কার্যকারিতা 15-30% হ্রাস করে। এই প্রান্তিকটি বিপরীতমুখী মৃত্তিকা থেকে সিমেন্টযুক্ত আনুগত্যে একটি রূপান্তরকে চিহ্নিত করে, যেখানে কৈশিক শক্তি ধূলিকণাগুলিকে পৃষ্ঠের {4} শক্তির সাথে ধূলিকণাকে আবদ্ধ করে। অপসারণ," শিক্ষাবিদরা আরও ব্যাখ্যা করেছেন। "প্রতিদিনের বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে সর্বোত্তম বিদ্যুৎ উৎপাদন হয় কম-আদ্রতার সকালের সময় (8:00-11:30 am, কার্যকারিতা 12-13%), যখন বিকেলে 20-25% কার্যক্ষমতা হ্রাস পায়।"

দলটি আরও দেখেছে যে কণা দূষণ উল্লেখযোগ্যভাবে কর্মক্ষমতা হ্রাসকে প্রভাবিত করে, বায়ু গুণমান সূচক (AQI) শুধুমাত্র আর্দ্রতার চেয়ে দক্ষতার সাথে একটি শক্তিশালী নেতিবাচক সম্পর্ক দেখায়। "একিউআই স্তর 160-এর বেশি হলে, বায়ুবাহিত অ্যারোসল এবং পৃষ্ঠের ময়লা দ্বারা আলো বিচ্ছুরণের সম্মিলিত প্রভাব 10% এর নিচে রূপান্তর দক্ষতা হ্রাস করে, এমনকি মাঝারি ধুলো জমার ঘনত্বের (3-4 g/m2) অধীনেও," তারা উপসংহারে পৌঁছেছে৷

তাদের ফলাফলগুলি "শুষ্ক উপকূলীয় পরিবেশে ফটোভোলটাইক কর্মক্ষমতার উপর ধূলিকণার রচনার প্রভাবের পরীক্ষামূলক এবং মডেলিং অধ্যয়ন" এ পাওয়া যায়, যা জার্নাল অফ ম্যাটেরিয়ালস রিসার্চ অ্যান্ড টেকনোলজিতে প্রকাশিত। সৌদি আরবের ইমাম আবদুল রহমান বিন ফয়সাল বিশ্ববিদ্যালয়, মিশরীয় পরমাণু শক্তি কর্তৃপক্ষ এবং মিশরের আইন শামস বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীরা গবেষণায় অংশ নিয়েছেন।