Atmosfærisk støv er en af de vigtigste faktorer, der påvirker effektiviteten af solenergiproduktion. Støvforurening vil i høj grad reducere elproduktionen af solcelleanlæg, som skønnes at være mindst 5 procent om året. Hvis den globale installerede kapacitet forventes at nå op på omkring 500 GW i 2020, vil den årlige elproduktion blive reduceret på grund af støv. Det økonomiske tab forårsaget af volumen vil være så højt som 5 milliarder amerikanske dollars. Efterhånden som den installerede base af kraftværker fortsætter med at vokse, vil dette tab blive mere alvorligt – når den globale installerede kapacitet er omkring 1400 GW i 2030, forventes det økonomiske tab forårsaget af støv at være så højt som 13 milliarder amerikanske dollars.
01
temperatur effekt
På nuværende tidspunkt bruger solcelleanlæg for det meste silicium{{0}}baserede solcellemoduler, som er meget temperaturfølsomme. Med ophobning af støv på modulernes overflade øges solcellemodulernes varmeoverførselsmodstand, og de bliver til varmeisoleringslaget på solcellemodulerne, hvilket påvirker deres varmeafledning. . Undersøgelser har vist, at solcelletemperaturen stiger med 1 grad, og udgangseffekten falder med omkring 0,5 procent. Når batterimodulet er udsat for sollys i længere tid, opvarmes den tildækkede del desuden meget hurtigere end den udækkede del, hvilket resulterer i brændte mørke pletter, når temperaturen er for høj. Under normale belysningsforhold vil den skraverede del af panelet ændre sig fra en strømproduktionsenhed til en strømforbrugsenhed, og den skraverede fotovoltaiske celle vil blive en belastningsmodstand, der ikke genererer elektricitet, der forbruger den strøm, der genereres af det tilsluttede batteri, dvs. er, at generere varme, som er hot spot-effekten. Denne proces vil forværre ældningen af batteripanelet, reducere outputtet og få komponenterne til at brænde ud i alvorlige tilfælde.
02
okklusionseffekt
Støvet klæber til overfladen af batteripanelet, som vil blokere, absorbere og reflektere lyset, hvoraf det vigtigste er blokeringen af lyset. Støvpartiklernes reflektion, absorption og skyggevirkning på lys påvirker absorptionen af lys fra fotovoltaiske paneler og påvirker derved effektiviteten af fotovoltaisk elproduktion. Støvet aflejret på den lysmodtagende overflade af panelkomponenterne vil for det første reducere paneloverfladens lystransmission. for det andet vil indfaldsvinklen for noget lys ændre sig, hvilket medfører, at lyset spredes ujævnt i glasdækslet. Undersøgelser har vist, at under de samme forhold er udgangseffekten af rene panelkomponenter mindst 5 procent højere end for tilsmudsningsmoduler, og jo højere mængden af tilsmudsning er, jo større er faldet i modulets outputydelse.
03
Korrosionseffekter
Overfladen af fotovoltaiske paneler er for det meste lavet af glas, og hovedkomponenterne i glas er silica og kalksten. Når vådt surt eller alkalisk støv er fastgjort til glasafdækningens overflade, kan glasafdækningens komponenter reagere med syre eller alkali. Efterhånden som glassets tid i et surt eller basisk miljø øges, vil glassets overflade langsomt blive eroderet, hvilket resulterer i dannelsen af gruber og gruber på overfladen, hvilket resulterer i diffus lysreflektion på overfladen af dækpladen. og ensartetheden af udbredelsen i glasset ødelægges. , jo grovere dækpladen på det fotovoltaiske modul er, jo mindre er energien af det brudte lys, og den faktiske energi, der når overfladen af den fotovoltaiske celle, falder, hvilket resulterer i et fald i solcellecellens energiproduktion. Og ru, klæbrige overflader med klæbemiddelrester har en tendens til at samle mere støv end glatte overflader. Desuden vil selve støvet også tiltrække støv. Når først det oprindelige støv eksisterer, vil det føre til mere støvophobning og fremskynde dæmpningen af fotovoltaisk cellekraftproduktion.
04
Teoretisk analyse af støvrensning
Glasoverfladen på solcellemoduler, der er placeret udendørs, kan fange og akkumulere støvpartikler og danne et støvdæksel, der blokerer lys i at trænge ind i cellerne. Tyngdekraft, van der Waals-kræfter og elektrostatiske feltkræfter bidrager alle til støvophobning. Støvpartikler interagerer ikke kun stærkt med den fotovoltaiske glasoverflade, men interagerer også med hinanden. For at rense støvet er at fjerne støvet fra panelets overflade. For at fjerne støvet på overfladen af batterikortet er det nødvendigt at overvinde vedhæftningen mellem støvet og batterikortet. Støvet på batteripladen har en vis tykkelse. Ved rengøring kan der påføres en parallel belastning, en belastning i en bestemt vinkel (eller lodret) til batteripladen eller et roterende moment på støvlaget for at ødelægge vedhæftningen mellem støvet og batteripladen. Additiv effekt, derved fjerner støv.
q—belastningen parallelt med batteripladen; F—belastningen i en bestemt vinkel eller vinkelret på batteripladen; M – rotationsmomentet påført støvlaget
For at fjerne støvpartikler er det nødvendigt at overvinde den tangentielle adhæsionskraft og den normale adhæsionskraft af støvpartiklerne. Den normale adhæsionskraft er adhæsionskraften mellem støvpartiklerne og batteripladen, og den tangentielle adhæsionskraft er relativt lille og kan generelt ignoreres. . Hvis støvet fjernes fra den lodrette retning, er det kun nødvendigt at overvinde den normale adhæsionskraft, såsom rengøring med vand, processen med at fugte støvpartiklerne, hovedsageligt for at overvinde den normale adhæsionskraft. Når vandet renses, øges den intermolekylære afstand hovedsageligt, hvilket reducerer van der Waals-tiltrækningen og frembringer opdrift og overvinder van der Waals-kraften og tyngdekraften af støvpartiklernes adhæsionskraft. Tilsætning af et overfladeaktivt middel til vandet gør effekten mere udtalt og genererer også en stærk elektrostatisk kraft, der fjerner støv fra panelerne. Den tangentielle adhæsionskraft skal også overvindes, når støvpartiklerne bevæger sig i forhold til batteripladen.