由沙特阿拉伯和英国科学家组成的研究小组进行了为期一年的实验，分析了沙漠环境中灰尘和倾斜角度对光伏组件性能的影响，发现降雨强度、灰尘、沙尘暴和云量对太阳能电池板性能起着关键作用。

“吉达是世界上污染最严重的地区之一，即中东和北非 (MENA) 地区和中亚地区，”该组织解释道。“这座城市的特点是沙漠环境，气温高，降水少，干旱，风力大，容易引发沙尘和沙尘暴。”

实验装置包括七对光伏组件，安装在吉达市，角度分别为 0°、15°、25°、45°、60°、75° 和 90°。每对中的一块面板每天清洁，而另一块面板则全年积尘。

在为期 12 个月的测试期间，光伏组件的性能以分钟为单位进行监控和记录。此外，空气质量监测系统测量了空气中的颗粒物 (PM)，从而建立了沙尘事件与性能变化之间的关联。为了进行更深入的分析，该团队还标记了小雨、沙尘暴、大雨、长期积尘和阴天的时间段。

光伏板基于多晶硅电池，每个电池的标称功率为 10 W。所有电池板都朝南，安装在 150 厘米高的杆子上。清洁过的电池板安装在 80 厘米高处，而沾满灰尘的电池板则安装在其上方。每对倾斜的电池板之间保持 120 厘米的距离。90 度角模块出现技术问题，导致它们在分析中被部分剔除。

“研究结果表明，灰尘堆积会显著降低发电量，在 0° 角度的组件上，经过 183 天无雨后，发电量下降幅度高达 80.4%”，该小组表示。“雨水有助于清洁光伏组件，因为它可以自然去除积聚的灰尘，尤其是在角度较大的组件上。然而，较低的降雨强度(<1 毫米/天)会增加灰尘堆积和粘附，导致组件在 0° 角度处粘结。”

根据结果​​，全年来看，25° 能够在有尘埃的情况下保持最佳效果，平均输出功率为 4.76 W。这意味着在 12 个月期间，标准化功率输出为 0.73。0°、15°、45°、60°、75° 和 90° 分别能够产生 0.5、0.61、0.65、0.48、0.37 和 0.23。25° 在干旱时期也保持领先，平均功率输出为 4.28 W。另一方面，在雨季，45° 面板表现出最佳性能，平均输出功率为 6.05 W。

“这项研究强调了环境因素(例如降雨强度、灰尘、沙尘暴和云层覆盖)对光伏组件性能的关键作用，”该团队总结道。“通过确定最佳倾斜度和了解环境模式，这项研究为提高沙漠环境中太阳能电池板安装的效率和寿命提供了宝贵的指导。”

研究结果发表在《太阳能》杂志上，题为《沙漠环境中灰尘和倾斜角度对光伏性能的影响》 。这项研究由沙特阿拉伯塔伊夫国王阿卜杜勒阿齐兹大学和英国南安普顿大学的科学家进行。