فصلنامه سیستم های انرژی پایدار

فصلنامه سیستم های انرژی پایدار

عیب‌های پنل‌های فتوولتاییک خورشیدی: پارامترهای محیطی، روش‌های تشخیص و مدل‌سازی مبتنی بر هوش مصنوعی

نوع مقاله : مروری

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی انرژی‌های تجدیدپذیر، دانشگاه شهید بهشتی، تهران
2 دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی تهران، ایران
3 دانشیار، گروه مهندسی انرژی‌های تجدیدپذیر، دانشگاه شهید بهشتی، تهران
10.22059/ses.2026.424363.1302
چکیده
رشد سامانه‌های فتوولتاییک خورشیدی و اهمیت بهره‌برداری انرژی پایدار در کشور ایران، نقش تشخیص و مدل‌سازی ترکیبی عیب در پنل‌های فتوولتاییک خورشیدی را در افزایش کارآیی، ایمنی، قابلیت اطمینان و کاهش هزینه‌های بهره‌برداری ضروری کرده‌است. عیب‌ها در این سامانه‌ها در اثر پارامترهای محیطی، تنش‌های مکانیکی و حرارتی، حمل‌ونقل و دپوی نامناسب و خطاهای نصب ایجاد می‌شوند. روش پژوهش از نوع تحلیلی-مروری و مبتنی بر جست‌وجوی نظام‌مند منبع‌های علمی از 2020 تا 2026 میلادی مرتبط با تشخیص عیب، پارامترهای محیطی و مدل‌سازی هوشمند در سامانه‌های فتوولتاییک خورشیدی بود. هدف این پژوهش، مرور و تحلیل عیب‌های دائم و پیش‌رونده در پنل‌های فتوولتاییک خورشیدی و بررسی پارامترهای محیطی اثرگذار، پیامدهای عملکردی، روش‌های تشخیص و رویکردهای مدل‌سازی هوشمند مرتبط با هر دو گروه است. در این مطالعه، اثر پارامترهای مانند تابش، دما، گردوغبار، رطوبت، بارش، باد و فشار هوا بر عملکرد الکتریکی و حرارتی پنل‌ها بررسی شد. همچنین عیب‌های پنل در دو گروه عیب‌های دائم و پیش‌رونده طبقه‌بندی شد. روش‌های تشخیص شامل بازرسی چشمی، منحنی جریان-ولتاژ، تصویربرداری حرارتی مادون‌قرمز و تصویربرداری الکترولومینسانس است که ترکیب روش‌ها باعث افزایش دقت را به همراه دارد. همچنین مدل‌سازی مبتنی بر هوش مصنوعی، یادگیری ماشین و یادگیری عمیق می‌تواند در تشخیص، طبقه‌بندی، مکان‌یابی و پیش‌بینی عیب‌ها موثر است. بنابراین، استفاده از روش‌های تشخیص زودهنگام و مدل‌سازی هوشمند می‌تواند به افزایش بهره‌وری، کاهش خطای انسانی و افزایش سهم انرژی خورشیدی در سبد انرژی کشور کمک کند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Photovoltaic Solar Panel Faults: Environmental Parameters, Fault Detection Methods, and Artificial Intelligence Based Modeling

نویسندگان English

Ali yousefi roshan 1
Aslan Gholami 2
majid zandi 3
1 PhD Student, Department of Renewable Energy Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran
2 Mechanical and Energy Engineering Department, Shahid Beheshti University, Iran
3 Associate Professor, Department of Renewable Energy Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran
چکیده English

The rapid expansion of photovoltaic (PV) systems and the growing importance of sustainable energy utilization in Iran have highlighted the need for integrated fault diagnosis and modeling approaches to improve the efficiency, safety, and reliability of PV modules while reducing operating costs. Faults in PV systems may arise from environmental factors, mechanical and thermal stresses, improper transportation and storage, and installation errors. This study employed an analytical review approach based on a systematic search of scientific literature published between 2020 and 2026, focusing on fault diagnosis, environmental factors, and intelligent modeling in PV systems. The objective of this study was to review and analyze permanent and progressive faults in PV modules and investigate the associated environmental factors, performance impacts, fault diagnosis techniques, and intelligent modeling approaches for both fault categories. The effects of environmental factors, including solar irradiance, temperature, dust accumulation, humidity, precipitation, wind speed, and atmospheric pressure, on the electrical and thermal performance of PV modules were examined. Furthermore, PV module faults were classified into two main categories: permanent and progressive faults. The reviewed fault diagnosis techniques included visual inspection, current–voltage curve analysis, infrared thermography, and electroluminescence Limaging. The combined application of these techniques can improve fault detection accuracy. In addition, artificial intelligence, machine learning, and deep learning approaches can enhance fault detection, classification, localization, and prediction. Therefore, the implementation of early fault detection techniques and intelligent modeling approaches can contribute to improved system efficiency, reduced human error, and an increased share of solar energy in Iran's energy mix.

کلیدواژه‌ها English

Photovoltaic solar panel
environmental parameters
permanent fault
progressive fault
Detection. Introduction

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 02 آبان 1405