توسط : 
پژوهشگران دریافتند پنلهای خورشیدی نصبشده روی زمین در ارتفاع میانی ۱.۱ متر بیشترین بازده و توان خروجی را ثبت میکنند. این بهبود عملکرد به افزایش جریان هوا در اطراف ماژول و کاهش دمای سلولها نسبت داده شده است.
این مطالعه که توسط تیمی از Hungarian University of Agriculture and Life Sciences انجام شده، اثر ارتفاع نصب ماژولهای زمینی را بهطور نظاممند بررسی کرده است. آزمایش میدانی کنترلشده با استفاده از ماژولهای پلیکریستال همسان و در ارتفاعهای مختلف از سطح بتنی اجرا شد تا اثر مستقل ارتفاع از سایر متغیرها جدا شود.
پژوهشگران برآورد کردند هزینه ترازشده برق (LCOE) این سامانه برابر با ۰.۰۸۴۳ دلار بهازای هر کیلوواتساعت است و طی دوره بهرهبرداری ۲۵ ساله، حدود ۵۷۷.۷۸ کیلوگرم دیاکسیدکربن کاهش انتشار حاصل میشود. البته آنها تأکید کردند نتایج بهطور خاص به شرایط نصب روی سطح بتنی مربوط است و لزوماً به سایر بسترهای زمینی تعمیمپذیر نیست.
به گفته محققان، اگرچه مطالعات گستردهای برای بهینهسازی عملکرد سامانههای PV از طریق تنظیم زاویه شیب، آزیموت و فاصله ردیفها انجام شده است، بررسی نظاممند ارتفاع نصب ماژول بهعنوان یک پارامتر طراحی مستقل در سامانههای زمینی متداول کمتر مورد توجه قرار گرفته است.
در مطالعات پیشین، اثر ارتفاع عمدتاً در کاربردهای خاص مانند بامهای سبز، سامانههای اگروولتائیک و نیروگاههای خورشیدی شناور یا در چارچوب راهبردهای کلی مدیریت حرارتی بررسی شده، بدون آنکه ارتفاع بهعنوان یک متغیر مستقل طراحی بهصورت صریح تحلیل شود.
این آزمایش در شهر Gödöllő در مجارستان و در تاریخ ۲۱ سپتامبر ۲۰۲۵، بین ساعت ۱۰ تا ۱۶ انجام شد. در این چیدمان آزمایشی، سه ماژول فتوولتائیک کاملاً یکسان با زاویه شیب ثابت ۴۵ درجه و جهتگیری به سمت جنوب نصب شدند تا دریافت تابش خورشیدی یکنواخت تضمین شود.
هر ماژول پلیکریستال با مساحتی برابر ۰.۵۵ مترمربع و توان نامی حداکثر ۶۰ وات داشت. این ماژولها روی یک صفحه مشترک اما در سه ارتفاع متفاوت از سطح بتنی نصب شدند: ۰.۷ متر، ۱.۱ متر و ۱.۶ متر.
پژوهشگران با بهرهگیری از ابزارهای دقیق و کالیبرهشده، دادهها را در بازههای زمانی کوتاه و طی چند ساعت جمعآوری کردند تا مجموعه دادهای قابلاتکا برای تحلیل آماری فراهم شود. هدف این طراحی آزمایشی، تعیین ارتفاع بهینه برای بیشینهسازی بازده انرژی و ارتقای عملکرد کلی سامانه فتوولتائیک بود.
نتایج نشان داد ماژول نصبشده در ارتفاع ۱.۱ متر بهطور پیوسته بهترین عملکرد را ثبت کرده است؛ این ماژول به توان پیک ۳۹.۱ وات و بازده متوسط ۶.۶۷ درصد دست یافت. در مقابل، ماژولهای نصبشده در ارتفاعهای ۰.۷ متر و ۱.۶ متر بهترتیب توان متوسط ۲۵.۳۴ وات و ۱۹.۷۰ وات و بازدههای ۵.۳۵ درصد و ۴.۲۹ درصد را ثبت کردند.
به گفته محققان، برتری عملکرد در ارتفاع ۱.۱ متر ناشی از بهبود جریان هوا در اطراف ماژول و ایجاد آلبدوی (بازتاب سطح) متعادل بوده است؛ عواملی که به کاهش دمای سلولها و در نتیجه افزایش توان الکتریکی خروجی منجر شدهاند. این یافته نشان میدهد ارتفاع نصب میتواند بهعنوان یک پارامتر طراحی مستقل در بهینهسازی نیروگاههای خورشیدی زمینی مدنظر قرار گیرد.
تیم تحقیقاتی اعلام کرد تحلیل آماری با استفاده از آزمون تحلیل واریانس (ANOVA) و آزمون تعقیبی Tukey HSD نشان داده تفاوت توان خروجی و بازده میان ارتفاعهای مختلف از نظر آماری «بسیار معنادار» بوده است؛ بهگونهای که اختلاف میانگینهای دوتایی از آستانههای بحرانی عبور کردهاند. این نتایج تأیید میکند که ارتفاع نصب بهعنوان یک پارامتر طراحی مستقل میتواند اثر تعیینکنندهای بر عملکرد سامانه داشته باشد.
بر این اساس، پژوهشگران پیشنهاد کردند در شرایط اقلیمی و سطح بتنی منطقه مورد مطالعه، نصب ماژولهای PV در ارتفاع میانی ۱.۱ متر میتواند به افزایش قابلتوجه تولید انرژی، بهبود مدیریت حرارتی و ارتقای قابلیت اطمینان بلندمدت سیستم منجر شود.
نتایج نشان داد این چیدمان میتواند به LCOE برابر با ۰.۰۸۴۳ دلار به ازای هر کیلوواتساعت دست یابد و طی دوره ۲۵ ساله بهرهبرداری، ۵۷۷.۷۸ کیلوگرم دیاکسیدکربن را کاهش دهد.
با این حال، محققان تأکید کردند یافتهها به نصب روی سطح بتنی محدود است و اثر بسترهای جایگزین مانند پوششهای گیاهی بر بازتاب تابش (آلبدو) و رفتار حرارتی ماژولها هنوز بررسی نشده است.
این نتایج در مقالهای در مجله Scientific Reports منتشر شده است.
