Atmosfäriskt damm är en av nyckelfaktorerna som påverkar effektiviteten av solenergiproduktion. Dammföroreningar kommer att kraftigt minska elproduktionen från solcellsanläggningar, som beräknas vara minst 5 procent per år. Om den globala installerade kapaciteten förväntas nå cirka 500GW år 2020 kommer den årliga elproduktionen att minska på grund av damm. Den ekonomiska förlusten orsakad av volymen kommer att vara så hög som 5 miljarder US-dollar. När den installerade basen av kraftverk fortsätter att växa kommer denna förlust att bli allvarligare – när den globala installerade kapaciteten är cirka 1400GW år 2030, förväntas den ekonomiska förlusten orsakad av damm vara så hög som 13 miljarder US-dollar.
01
temperatureffekt
För närvarande använder solcellskraftverk mest kisel{{0}}baserade solcellsmoduler, som är mycket känsliga för temperatur. Med ackumulering av damm på modulernas yta ökas värmeöverföringsmotståndet hos fotovoltaiska moduler, och de blir värmeisoleringsskiktet på fotovoltaiska moduler, vilket påverkar deras värmeavledning. . Studier har visat att solcellstemperaturen stiger med 1 grad, och uteffekten minskar med cirka 0,5 procent. Dessutom, när batterimodulen utsätts för solljus under en längre tid, värms den täckta delen upp mycket snabbare än den otäckta delen, vilket resulterar i brända mörka fläckar när temperaturen är för hög. Under normala belysningsförhållanden kommer den skuggade delen av panelen att ändras från en kraftgenereringsenhet till en energiförbrukningsenhet, och den skuggade fotovoltaiska cellen kommer att bli ett belastningsmotstånd som inte genererar elektricitet, som förbrukar den ström som genereras av det anslutna batteriet, som är att generera värme, vilket är hot spot-effekten. Denna process kommer att förvärra åldrandet av batteripanelen, minska uteffekten och orsaka att komponenterna brinner ut i allvarliga fall.
02
ocklusionseffekt
Dammet fäster på batteripanelens yta, vilket kommer att blockera, absorbera och reflektera ljuset, varav den viktigaste är blockeringen av ljuset. Reflexions-, absorptions- och skuggeffekten av dammpartiklar på ljus påverkar absorptionen av ljus av fotovoltaiska paneler och påverkar därigenom effektiviteten av fotovoltaisk kraftgenerering. Dammet som avsätts på den ljus-mottagande ytan av panelkomponenterna kommer först och främst att minska ljustransmittansen hos panelytan; för det andra kommer infallsvinkeln för en del ljus att förändras, vilket gör att ljuset sprids ojämnt i glashöljet. Studier har visat att under samma förhållanden är uteffekten för rena panelkomponenter minst 5 procent högre än för nedsmutsningsmoduler, och ju högre nedsmutsningsmängd, desto större är minskningen av modulens uteffekt.
03
Korrosionseffekter
Ytan på solcellspaneler är till största delen gjord av glas, och huvudkomponenterna i glas är kiseldioxid och kalksten. När vått surt eller alkaliskt damm fästs på glashöljets yta kan glashöljets komponenter reagera med syra eller alkali. När tiden för glaset i en sur eller alkalisk miljö ökar kommer glasets yta långsamt att eroderas, vilket resulterar i att det bildas gropar och gropar på ytan, vilket resulterar i diffus reflektion av ljus på ytan av täckplattan, och likformigheten av utbredningen i glaset förstörs. , ju grovare täckplattan på den fotovoltaiska modulen är, desto mindre blir energin hos det brutna ljuset, och den faktiska energin som når ytan av den fotovoltaiska cellen minskar, vilket resulterar i en minskning av energigenereringen av den fotovoltaiska cellen. Och grova, klibbiga ytor med limrester tenderar att samla mer damm än jämnare ytor. Dessutom kommer själva dammet också att dra till sig damm. När det ursprungliga dammet väl finns kommer det att leda till mer dammackumulering och påskynda dämpningen av solcellsenergigenerering.
04
Teoretisk analys av dammrengöring
Glasytan på solcellsmoduler som placeras utomhus kan fånga och samla dammpartiklar, vilket bildar ett dammskydd som blockerar ljus från att komma in i cellerna. Gravitation, van der Waals-krafter och elektrostatiska fältkrafter bidrar alla till dammackumulering. Dammpartiklar interagerar inte bara starkt med solcellsglasytan, utan interagerar också med varandra. För att rengöra dammet är att ta bort damm från panelens yta. För att ta bort dammet på batterikortets yta är det nödvändigt att övervinna vidhäftningen mellan dammet och batterikortet. Dammet på batteriplattan har en viss tjocklek. Vid rengöring kan en parallell belastning, en belastning i en viss vinkel (eller vertikal) på batteriplattan eller ett roterande vridmoment appliceras på dammskiktet för att förstöra vidhäftningen mellan dammet och batteriplattan. Additiv effekt som tar bort damm.
q—lasten parallell med batteriplattan; F—belastningen i en viss vinkel eller vinkelrätt mot batteriplattan; M – rotationsmomentet som appliceras på dammskiktet
För att avlägsna dammpartiklar är det nödvändigt att övervinna den tangentiella vidhäftningskraften och den normala vidhäftningskraften för dammpartiklarna. Den normala vidhäftningskraften är vidhäftningskraften mellan dammpartiklarna och batteriplattan, och den tangentiella vidhäftningskraften är relativt liten och kan i allmänhet ignoreras. . Om dammet avlägsnas från den vertikala riktningen är det bara nödvändigt att övervinna den normala vidhäftningskraften, såsom rengöring med vatten, processen att väta dammpartiklarna, främst för att övervinna den normala vidhäftningskraften. När vattnet renas, ökas det intermolekylära avståndet huvudsakligen, vilket minskar van der Waals-attraktionen och producerar flytkraft, och övervinner van der Waals-kraften och tyngdkraften från dammpartiklars vidhäftningskraft. Att tillsätta ett ytaktivt ämne till vattnet gör effekten mer uttalad och genererar även en stark elektrostatisk kraft som tar bort damm från panelerna. Den tangentiella vidhäftningskraften måste också övervinnas när dammpartiklarna rör sig i förhållande till batteriplattan.