La poussière atmosphérique est l'un des principaux facteurs affectant l'efficacité de la production d'énergie solaire. La pollution par la poussière réduira considérablement la production d'électricité des centrales photovoltaïques, qui est estimée à au moins 5 % par an. Si la capacité installée mondiale devrait atteindre environ 500 GW en 2020, la production annuelle d'électricité sera réduite en raison de la poussière. La perte économique causée par le volume s'élèvera à 5 milliards de dollars américains. Au fur et à mesure que la base installée de centrales électriques continue de croître, cette perte deviendra plus grave - lorsque la capacité installée mondiale sera d'environ 1400 GW en 2030, la perte économique causée par la poussière devrait atteindre 13 milliards de dollars américains.
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effet de la température
À l'heure actuelle, les centrales photovoltaïques utilisent principalement des modules de cellules solaires à base de silicium{{0}}, qui sont très sensibles à la température. Avec l'accumulation de poussière à la surface des modules, la résistance au transfert de chaleur des modules photovoltaïques est augmentée et ils deviennent la couche d'isolation thermique des modules photovoltaïques, affectant leur dissipation thermique. . Des études ont montré que la température des cellules solaires augmente de 1 degré et que la puissance de sortie diminue d'environ 0,5 %. De plus, lorsque le module de batterie est exposé au soleil pendant une longue période, la partie couverte chauffe beaucoup plus rapidement que la partie découverte, ce qui entraîne des taches sombres brûlées lorsque la température est trop élevée. Dans des conditions d'éclairage normales, la partie ombragée du panneau passera d'une unité de production d'énergie à une unité de consommation d'énergie, et la cellule photovoltaïque ombragée deviendra une résistance de charge qui ne génère pas d'électricité, consommant l'énergie générée par la batterie connectée, qui est, générant de la chaleur, qui est l'effet de point chaud. Ce processus aggravera le vieillissement du panneau de la batterie, réduira la sortie et provoquera la combustion des composants dans les cas graves.
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effet d'occlusion
La poussière adhère à la surface du panneau de la batterie, ce qui bloquera, absorbera et reflétera la lumière, dont le plus important est le blocage de la lumière. L'effet de réflexion, d'absorption et d'ombrage des particules de poussière sur la lumière affecte l'absorption de la lumière par les panneaux photovoltaïques, affectant ainsi l'efficacité de la production d'énergie photovoltaïque. La poussière déposée sur la surface réceptrice de lumière-des composants du panneau réduira d'abord la transmission de la lumière de la surface du panneau ; deuxièmement, l'angle d'incidence de certaines lumières changera, ce qui entraînera une diffusion inégale de la lumière dans le couvercle en verre. Des études ont montré que dans les mêmes conditions, la puissance de sortie des composants de panneaux propres est supérieure d'au moins 5 % à celle des modules encrassants, et plus la quantité d'encrassement est élevée, plus la baisse des performances de sortie du module est importante.
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Effets de corrosion
La surface des panneaux photovoltaïques est principalement constituée de verre, et les principaux composants du verre sont la silice et le calcaire. Lorsque de la poussière humide acide ou alcaline est fixée à la surface du couvercle en verre, les composants du couvercle en verre peuvent réagir avec l'acide ou l'alcali. Au fur et à mesure que le temps du verre dans un environnement acide ou alcalin augmente, la surface du verre sera lentement érodée, entraînant la formation de piqûres et de piqûres à la surface, entraînant une réflexion diffuse de la lumière sur la surface de la plaque de couverture, et l'uniformité de propagation dans le verre est détruite. , plus la plaque de couverture du module photovoltaïque est rugueuse, plus l'énergie de la lumière réfractée est faible, et l'énergie réelle atteignant la surface de la cellule photovoltaïque diminue, ce qui entraîne une diminution de la production d'énergie de la cellule photovoltaïque. Et les surfaces rugueuses et collantes avec des résidus d'adhésif ont tendance à accumuler plus de poussière que les surfaces plus lisses. De plus, la poussière elle-même attirera également la poussière. Une fois que la poussière initiale existe, elle entraînera une plus grande accumulation de poussière et accélérera l'atténuation de la production d'énergie des cellules photovoltaïques.
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Analyse théorique du dépoussiérage
La surface en verre des modules photovoltaïques placés à l'extérieur peut piéger et accumuler des particules de poussière, formant une couverture anti-poussière qui empêche la lumière de pénétrer dans les cellules. La gravité, les forces de van der Waals et les forces de champ électrostatique contribuent toutes à l'accumulation de poussière. Non seulement les particules de poussière interagissent fortement avec la surface du verre photovoltaïque, mais elles interagissent également entre elles. Nettoyer la poussière consiste à enlever la poussière de la surface du panneau. Pour enlever la poussière sur la surface de la carte batterie, il est nécessaire de surmonter l'adhérence entre la poussière et la carte batterie. La poussière sur la plaque de batterie a une certaine épaisseur. Lors du nettoyage, une charge parallèle, une charge à un certain angle (ou vertical) par rapport à la plaque de batterie, ou un couple de rotation peut être appliqué à la couche de poussière pour détruire l'adhérence entre la poussière et la plaque de batterie. Effet additif, éliminant ainsi la poussière.
q - la charge parallèle à la plaque de batterie ; F—la charge à un certain angle ou perpendiculaire à la plaque de batterie ; M—le moment de rotation appliqué à la couche de poussière
Pour l'élimination des particules de poussière, il est nécessaire de surmonter la force d'adhérence tangentielle et la force d'adhérence normale des particules de poussière. La force d'adhérence normale est la force d'adhérence entre les particules de poussière et la plaque de batterie, et la force d'adhérence tangentielle est relativement faible et peut généralement être ignorée. . Si la poussière est retirée de la direction verticale, il suffit de surmonter la force d'adhérence normale, comme le nettoyage à l'eau, le processus de mouillage des particules de poussière, principalement pour surmonter la force d'adhérence normale. Lorsque l'eau est nettoyée, la distance intermoléculaire est principalement augmentée, ce qui réduit l'attraction de van der Waals et produit de la flottabilité, et surmonte la force de van der Waals et la gravité de la force d'adhérence des particules de poussière. L'ajout d'un tensioactif à l'eau rend l'effet plus prononcé et génère également une forte force électrostatique qui élimine la poussière des panneaux. La force d'adhérence tangentielle doit également être surmontée lorsque les particules de poussière se déplacent par rapport à la plaque de batterie.