大気中のほこりは、太陽光発電の効率に影響を与える重要な要因の1つです。 粉塵による汚染は、太陽光発電所の発電量を大幅に削減します。これは、少なくとも年間5パーセントと推定されています。 世界の設備容量が2020年に約500GWに達すると予想される場合、粉塵のために年間発電量が減少します。 ボリュームによって引き起こされる経済的損失は50億米ドルにもなるでしょう。 発電所の設置ベースが拡大し続けるにつれて、この損失はさらに深刻になります。2030年に世界の設置容量が約1400GWになると、粉塵による経済的損失は130億米ドルにもなると予想されます。
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温度効果
現在、太陽光発電所は、温度に非常に敏感なシリコン{{0}}ベースの太陽電池モジュールを主に使用しています。 モジュールの表面にほこりがたまると、光起電モジュールの熱伝達抵抗が増加し、光起電モジュールの断熱層になり、熱放散に影響を与えます。 。 研究によると、太陽電池の温度は1度上昇し、出力電力は約0.5パーセント低下します。 また、バッテリーモジュールが長時間日光にさらされると、覆われた部分が覆われていない部分よりもはるかに速く熱くなり、温度が高すぎると焦げたダークスポットが発生します。 通常の照明条件では、パネルの影付き部分が発電ユニットから消費電力ユニットに変わり、影付きの太陽電池は、電気を生成せず、接続されたバッテリーによって生成された電力を消費する負荷抵抗になります。つまり、ホットスポット効果である熱を発生させます。 このプロセスは、バッテリーパネルの経年劣化を悪化させ、出力を低下させ、深刻な場合にはコンポーネントを焼き尽くします。
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閉塞効果
ほこりはバッテリーパネルの表面に付着し、光を遮断、吸収、反射します。その中で最も重要なのは、光の遮断です。 光に対するダスト粒子の反射、吸収、および遮光効果は、太陽光発電パネルによる光の吸収に影響を与え、それによって太陽光発電の効率に影響を与えます。 パネルコンポーネントの光-受容面に付着したほこりは、最初にパネル表面の光透過率を低下させます。 第二に、ある光の入射角が変化し、ガラスカバー内で光が不均一に広がる原因になります。 研究によると、同じ条件下で、クリーンパネルコンポーネントの出力はファウリングモジュールの出力よりも少なくとも5％高く、ファウリングの量が多いほど、モジュールの出力パフォーマンスの低下が大きくなります。
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腐食の影響
太陽光発電パネルの表面は主にガラスでできており、ガラスの主成分はシリカと石灰石です。 ガラスカバーの表面に湿った酸性またはアルカリ性のほこりが付着すると、ガラスカバーの成分が酸またはアルカリと反応する可能性があります。 酸性またはアルカリ性環境でのガラスの時間が長くなると、ガラスの表面がゆっくりと侵食され、表面にピットとピットが形成され、カバープレートの表面で光が拡散反射します。ガラス内の伝播の均一性が破壊されます。 、太陽電池モジュールのカバープレートが粗いほど、屈折光のエネルギーが小さくなり、太陽電池の表面に到達する実際のエネルギーが減少し、その結果、太陽電池の発電量が減少する。 また、粘着性の残留物がある粗くて粘着性のある表面は、滑らかな表面よりも多くのほこりを蓄積する傾向があります。 さらに、ほこり自体もほこりを引き付けます。 最初のほこりが存在すると、それはより多くのほこりの蓄積につながり、太陽電池発電の減衰を加速します。
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ダストクリーニングの理論的分析
屋外に設置された太陽光発電モジュールのガラス表面は、ほこりの粒子をトラップして蓄積し、光がセルに入るのを防ぐほこりカバーを形成する可能性があります。 重力、ファンデルワールス力、および静電界力はすべて、ほこりの蓄積に寄与します。 ダスト粒子は、光起電性ガラス表面と強く相互作用するだけでなく、互いに相互作用します。 ほこりをきれいにすることは、パネルの表面からほこりを取り除くことです。 バッテリーボードの表面のほこりを取り除くには、ほこりとバッテリーボードの間の付着を克服する必要があります。 バッテリープレートのほこりには一定の厚みがあります。 清掃の際は、平行荷重、電池板に対して一定の角度（または垂直）の荷重、または回転トルクをダスト層に加えて、粉塵と電池板の密着性を損なうことがあります。 相加効果により、ホコリを取り除きます。
q-バッテリープレートに平行な負荷。 F-バッテリープレートに対して特定の角度または垂直な負荷。 M-ダスト層に適用される回転モーメント
ほこり粒子の除去には、ほこり粒子の接線方向の付着力と通常の付着力に打ち勝つ必要があります。 通常の付着力は、粉塵粒子と電池板との付着力であり、接線方向の付着力は比較的小さく、一般的には無視できる。 。 ほこりを垂直方向から取り除く場合、主に通常の付着力を克服するために、水での洗浄、ほこり粒子を濡らすプロセスなどの通常の付着力を克服する必要があるだけである。 水をきれいにすると、分子間距離が主に増加し、ファンデルワールス引力が減少して浮力が発生し、ファンデルワールス力とダスト粒子の付着力の重力に打ち勝ちます。 水に界面活性剤を加えると、効果がより顕著になり、パネルからほこりを取り除く強力な静電力も発生します。 ほこりの粒子がバッテリープレートに対して移動する場合も、接線方向の付着力を克服する必要があります。