گرمایش جهانی به دلیل افزایش مصرف سوخت‌های فسیلی به یکی از جدی‌ترین چالش‌های عصر حاضر تبدیل شده است. در نتیجه، انرژی‌های تجدیدپذیر به‌ویژه انرژی‌های سبز مورد توجه گسترده قرار گرفته‌اند. در میان این منابع، انرژی خورشیدی به عنوان یکی از در دسترس‌ترین و پرکاربردترین منابع برای استفاده در بخش تولید برق شناخته می‌شود. با این حال، یکی از چالش‌های اساسی در بهره‌گیری از این فناوری، کاهش عملکرد پنل‌های خورشیدی به دلیل تجمع گرد و غبار بر روی سطح آن‌ها است. برای مقابله با این مسئله، روش‌های مختلفی پیشنهاد شده است. رویکردهای سنتی نظیر شستشو با آب یا استفاده از بازوهای رباتیک، هرچند مؤثر، به دلیل محدودیت منابع آبی و معایب دیگر به تدریج کنار گذاشته می‌شوند. به همین دلیل، استراتژی‌های نوینی شامل بهره‌گیری از لایه‌های نازک پیشرفته با ویژگی‌های شفافیت، رسانایی و ضد گرد و غبار مطرح شده‌اند. لایه‌های رسانای شفاف با تولید میدان‌های الکتریکی، به صورت فعال ذرات گرد و غبار را دفع می‌کنند، در حالی که فیلم‌های ضد گرد و غبار با عملکرد غیرفعال، نیروی چسبندگی میان ذرات و سطح سلول‌های خورشیدی را کاهش می‌دهند. پژوهش حاضر با هدف رفع خلأ موجود در تحقیقات پیشین، مروری جامع بر روش‌های غیرفعال کاهش گرد و غبار بر روی پنل‌های خورشیدی ارائه می‌دهد رویکردی که تاکنون به صورت جامع مورد بررسی قرار نگرفته است. در این پژوهش، روش‌ها و آزمون‌های مربوط به این رویکردها، از جمله فناوری‌های خود تمیزشوندگی، دفع گرد و غبار، و آزمون‌های سایش مکانیکی، تشریح شده و دیدگاهی جامع از مطالعات گذشته به پژوهشگران ارائه می‌شود. در نهایت، موضوعات پژوهشی جدید و چشم‌اندازهای آینده برای ارتقای ویژگی‌های کلیدی این سطوح نظیر شفافیت، دوام، مقاومت در برابر شوک حرارتی، سهولت در فرآیند پوشش‌دهی، مقرون‌به‌صرفه بودن و غیرسمی بودن مورد بحث قرار گرفته است. این پژوهش با مشارکت آقای دکتر حسام مقدسی، عضو هیأت علمی گروه آموزشی مهندسی مکانیک دانشگاه اراک و همکاران محترم ایشان در قطب علمی تبدیل انرژی دانشگاه صنعتی شریف در مجله‌ی Applied Energy با رتبه‌ی کیفی Q1 و ضریب تأثیر (IF) 10.1 به چاپ رسیده است.

مقاله دکتر حسام مقدسی عضو هیئت علمی گروه آموزشی مهندسی مکانیک دانشگاه اراک در مجله Applied Energy با رتبه Q1 و ضریب تأثیر (IF) 10.1 عنوان Recent progress of soiling impact on solar panels and its mitigation strategies: A review منتشر شد

گرمایش جهانی به دلیل افزایش مصرف سوخت‌های فسیلی به یکی از جدی‌ترین چالش‌های عصر حاضر تبدیل شده است. در نتیجه، انرژی‌های تجدیدپذیر به‌ویژه انرژی‌های سبز مورد توجه گسترده قرار گرفته‌اند. در میان این منابع، انرژی خورشیدی به عنوان یکی از در دسترس‌ترین و پرکاربردترین منابع برای استفاده در بخش تولید برق شناخته می‌شود. با این حال، یکی از چالش‌های اساسی در بهره‌گیری از این فناوری، کاهش عملکرد پنل‌های خورشیدی به دلیل تجمع گرد و غبار بر روی سطح آن‌ها است. برای مقابله با این مسئله، روش‌های مختلفی پیشنهاد شده است. رویکردهای سنتی نظیر شستشو با آب یا استفاده از بازوهای رباتیک، هرچند مؤثر، به دلیل محدودیت منابع آبی و معایب دیگر به تدریج کنار گذاشته می‌شوند. به همین دلیل، استراتژی‌های نوینی شامل بهره‌گیری از لایه‌های نازک پیشرفته با ویژگی‌های شفافیت، رسانایی و ضد گرد و غبار مطرح شده‌اند. لایه‌های رسانای شفاف با تولید میدان‌های الکتریکی، به صورت فعال ذرات گرد و غبار را دفع می‌کنند، در حالی که فیلم‌های ضد گرد و غبار با عملکرد غیرفعال، نیروی چسبندگی میان ذرات و سطح سلول‌های خورشیدی را کاهش می‌دهند. پژوهش حاضر با هدف رفع خلأ موجود در تحقیقات پیشین، مروری جامع بر روش‌های غیرفعال کاهش گرد و غبار بر روی پنل‌های خورشیدی ارائه می‌دهد

رویکردی که تاکنون به صورت جامع مورد بررسی قرار نگرفته است. در این پژوهش، روش‌ها و آزمون‌های مربوط به این رویکردها، از جمله فناوری‌های خود تمیزشوندگی، دفع گرد و غبار، و آزمون‌های سایش مکانیکی، تشریح شده و دیدگاهی جامع از مطالعات گذشته به پژوهشگران ارائه می‌شود. در نهایت، موضوعات پژوهشی جدید و چشم‌اندازهای آینده برای ارتقای ویژگی‌های کلیدی این سطوح نظیر شفافیت، دوام، مقاومت در برابر شوک حرارتی، سهولت در فرآیند پوشش‌دهی، مقرون‌به‌صرفه بودن و غیرسمی بودن مورد بحث قرار گرفته است.

این پژوهش با مشارکت آقای دکتر حسام مقدسی، عضو هیأت علمی گروه آموزشی مهندسی مکانیک دانشگاه اراک و همکاران محترم ایشان در قطب علمی تبدیل انرژی دانشگاه صنعتی شریف در مجله‌ی Applied Energy با رتبه‌ی کیفی Q1 و ضریب تأثیر (IF) 10.1 به چاپ رسیده است.