Yüksek Performanslı Anti-Toz Kaplamaların Geliştirilmesi Ve Fotovoltaik Panellere Uygulanması, Panel Performanslarının Gerçek Çevre Şartlarında İncelenmesi

Abstract

Bu proje kapsamında, tozlanmadan kaynaklanan fotovoltaik (PV) panellerin verim kayıplarını azaltmaya yönelik olarak koruma camlarının yüzeyinin Al2O3 ince film ile kaplanması ve daha sonra Al2O3 yüzeyinin oleik asit ile işlevselleştirilerek yüzeyin hidrofobik karakterinin arttırılması amaçlanmıştır. Alüminyum isopropoksidin hidrolizi ile elde edilen Al2O3 sol çözeltisi yüzeye farklı sürelerde sprey piroliz metodu ile uygulanarak farklı kalınlıklarda kaplamalar elde edilmiştir. Kaplamaların yüzey özellikleri XRD, SEM, AFM, Profilometre ve Temas açısı karakterizasyon teknikleri kullanılarak incelenmiştir. Yüzey özelliklerinin incelenmesinde en iyi sonuçların gözlemlendiği deney parametreleri 40 sn kaplama süresi ve yüzeyin işlevselleştirilmesinde oleik asit konsantrasyonu kütlece %1,5 olarak belirlenmiştir. Bu parametreler kullanılarak laboratuvar ve gerçek ortam deneylerinde kullanılacak olan test panelleri ve lamelleri üretilmiştir. Sıcaklık, nem, rüzgâr hızı ve toz miktarı gibi parametreler değiştirilerek üretilen panel ve lamellerin anti-tozlanmaya karşı etkinlikleri incelenmiştir. Örnek panellerin ve hiçbir işlem uygulanmamış cam ile üretilen referans paneller için elde edilen veriler ile karşılaştırılarak kaplama etkinliği Minitab programı yardımıyla analiz edilmiştir. Yapılan deneylerde düşük sıcaklıklarda ve yüksek toz miktarlarında panellerdeki toz birikim farklılıkları 15 mg'ın üzerinde olduğu görülmüştür. Benzer şekilde referans ve numune lamellerinin yüzde olarak ışık geçirgenlik farkları da ortalama %15 olarak bulunmuştur. Yüksek toz miktarında örnek ve referans panellerin yüzde olarak güç kayıpları arasındaki fark %1,87 değerine ulaşmaktadır. Çalışmada Konya ilinin 4 farklı bölgesinden toplanan toz örneklerinin kaplamanın etkinliği üzerine etkisi incelenmiştir. PV hücrelerin gerçek ortamda yapılan ölçümlerinin neticesinde; kaplama gerçekleştirilen hücrelerde kaplama yapılmayan hücrelere göre aynı zaman diliminde ortalama 2Wh civarında daha yüksek elektrik enerjisi elde edildiği gözlemlenmiştir. Yapılan ölçümlerin sonuçlarına göre PV hücre üzerinde yapılan kaplamanın sonucu umut verici olarak değerlendirilebilir.