1、温度影响目前光伏电站较多使用硅基太阳电池组件, 该组件对温度十分敏感,随灰尘在组件表面的积累,增大了光伏组件的传热热阻,成为光伏组件上的隔热层,影响其散热。研究表明太阳能电池温度上升1℃,输出功率约下降0.5%。且电池组件在长久阳光照射下,被遮盖的部分升温速度远大于未被遮盖部分,致使温度过高出现烧坏的暗斑。正常照度情况下,被遮盖部分电池板会由发电单元变为耗电单元,被遮蔽的光伏电池会变成不发电的负载电阻,消耗相连电池产生的电力,即发热,这就是热斑效应。此过程会加剧电池板老化,减少出力,严重时会引起组件烧毁。
2、遮挡影响灰尘附着在电池板表面, 会对光线产生遮挡,吸收和反射等作用,其中最主要是对光的遮挡作用。灰尘颗粒对光的反射吸收和遮挡作用,影响光伏电池板对光的吸收,从而影响光伏发电效率。居发礼的研究指出灰尘沉积在电池板组件受光面,首先会使电池板表面透光率下降;其次会使部分光线的入射角度发生改变,造成光线在玻璃盖板中不均匀传播。有研究显示在相同条件下,清洁的电池板组件与积灰组件相比,其输出功率要高出至少5%,且积灰量越高,组件输出性能下降越大。
3、腐蚀影响光伏面板表面大多为玻璃材质, 玻璃的主要成分是二氧化硅和石拴八镉曩灰石等,当湿润的酸性或碱性灰尘附在玻璃盖板表面时,玻璃盖板成分物质都能与酸或碱反应。随着玻璃在酸佣甲昭宠性或碱性环境里的时间增长,玻璃表面就会慢慢被侵蚀,从而在表面形成坑坑洼洼的现象,导致光线在盖板表面形成漫反射,在玻璃中的传播均匀性受到破坏,光伏组件盖板越粗糙,折射光的能量越小,实际到达光伏电池表面的能量减小,导致光伏电池发电量减小。并且粗糙的、带有粘合性残留物的黏滞表面比更光滑的表面更容易积累灰尘。而且灰尘本身也会吸附灰尘,一旦有了初始灰尘存在,就会导致更多的灰尘累积,加速了光伏电池发电量的衰减。
4、灰尘清洁理论分析户外放置的光伏组件玻璃表面会俘获和积累灰尘颗粒, 形成阻挡光线入射电池片的灰尘覆盖层。重力、范德瓦尔斯力、静电场力均对灰尘积累产生贡献。灰尘颗粒不仅与犴鲻嗵聒光伏玻璃表面有力的作用,颗粒之间也存在互作用。对灰尘进行清洁就是将灰尘从电池板表面移除。移除电池板表面灰尘要克服灰尘与电池板间的粘附作用力。电池板上灰尘有一定厚度,对其进行清洁时,可对其施加平行负载、与电池板呈一定夹角(或垂直)的负载或对灰尘层施加旋转力矩(图1) ,破坏灰尘与电池板间的粘附作用,进而移除灰尘。q—平行与电池板的负载;F—与电池板有一定夹角或垂直的负载;M—对灰尘层施加的旋转力矩
5、对于灰尘颗粒移除要克服灰尘颗粒切向粘附力和法向粘附力, 法向粘附力即为灰尘颗粒与电池板间的粘附力,切向粘附力相对很小一般可忽略。若从垂直方向移除灰尘则仅需要克服法向粘附力,例如用水清洁,将灰尘颗粒润湿的过程,主要克服法向粘附力。水清洁时主要使得分子间间距增大减小范德华引力和产生浮力作用,克服灰尘颗粒粘附受力的范德华力和重力。水中加入表面活性剂使得效果更明显,而且还会产生较强的静电力使得灰尘从电池板上移除。灰尘颗粒与电池板相对运动时还要克服切向粘附力。
