ฝุ่นในชั้นบรรยากาศเป็นหนึ่งในปัจจัยสําคัญที่มีผลต่อประสิทธิภาพของการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ มลพิษฝุ่นละอองจะช่วยลดการผลิตไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ได้อย่างมากซึ่งคาดว่าจะอย่างน้อย 5% ต่อปี หากคาดว่าจะมีกําลังการผลิตติดตั้งทั่วโลกถึงประมาณ 500GW ในปี 2020 การผลิตไฟฟ้าประจําปีจะลดลงเนื่องจากฝุ่นละออง การสูญเสียทางเศรษฐกิจที่เกิดจากปริมาณจะสูงถึง 5 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ เมื่อฐานติดตั้งของโรงไฟฟ้ายังคงเติบโตการสูญเสียนี้จะรุนแรงมากขึ้น - เมื่อกําลังการผลิตที่ติดตั้งทั่วโลกอยู่ที่ประมาณ 1400GW ในปี 2030 การสูญเสียทางเศรษฐกิจที่เกิดจากฝุ่นคาดว่าจะสูงถึง 13 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ
01
ผลอุณหภูมิ
ในปัจจุบันโรงไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ส่วนใหญ่ใช้โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้ซิลิคอนซึ่งมีความไวต่ออุณหภูมิมาก ด้วยการสะสมของฝุ่นบนพื้นผิวของโมดูลความต้านทานการถ่ายเทความร้อนของโมดูลโซลาร์เซลล์จะเพิ่มขึ้นและพวกเขากลายเป็นชั้นฉนวนกันความร้อนบนโมดูลโซลาร์เซลล์ซึ่งส่งผลต่อการกระจายความร้อน . การศึกษาแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิของเซลล์แสงอาทิตย์เพิ่มขึ้น 1 ° C และพลังงานเอาต์พุตลดลงประมาณ 0.5% นอกจากนี้เมื่อโมดูลแบตเตอรี่สัมผัสกับแสงแดดเป็นเวลานานส่วนที่ปกคลุมจะร้อนขึ้นเร็วกว่าส่วนที่เปิดออกมากส่งผลให้เกิดจุดด่างดําที่ไหม้เมื่ออุณหภูมิสูงเกินไป ภายใต้สภาวะการส่องสว่างปกติส่วนที่แรเงาของแผงจะเปลี่ยนจากหน่วยผลิตไฟฟ้าเป็นหน่วยการใช้พลังงานและเซลล์โซลาร์เซลล์ที่แรเงาจะกลายเป็นตัวต้านทานโหลดที่ไม่ผลิตกระแสไฟฟ้าใช้พลังงานที่เกิดจากแบตเตอรี่ที่เชื่อมต่อนั่นคือการสร้างความร้อนซึ่งเป็นเอฟเฟกต์จุดร้อน กระบวนการนี้จะทําให้อายุของแผงแบตเตอรี่แย่ลงลดเอาต์พุตและทําให้ส่วนประกอบหมดในกรณีที่รุนแรง
02
ผลการบดเคี้ยว
ฝุ่นยึดติดกับพื้นผิวของแผงแบตเตอรี่ซึ่งจะปิดกั้นดูดซับและสะท้อนแสงที่สําคัญที่สุดคือการปิดกั้นแสง ผลการสะท้อนการดูดซับและการแรเงาของอนุภาคฝุ่นต่อแสงมีผลต่อการดูดซึมของแสงโดยแผงโซลาร์เซลล์ซึ่งจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ฝุ่นที่สะสมอยู่บนพื้นผิวที่ได้รับแสงของส่วนประกอบแผงจะช่วยลดการส่งผ่านแสงของพื้นผิวแผงก่อน ประการที่สองมุมเหตุการณ์ของแสงบางส่วนจะเปลี่ยนไปทําให้แสงแพร่กระจายไม่สม่ําเสมอในฝาครอบกระจก การศึกษาแสดงให้เห็นว่าภายใต้เงื่อนไขเดียวกันกําลังขับของส่วนประกอบแผงที่สะอาดนั้นสูงกว่าโมดูลเปรอะเปื้อนอย่างน้อย 5% และยิ่งปริมาณการเปรอะเปื้อนสูงเท่าไหร่ประสิทธิภาพเอาต์พุตโมดูลก็จะยิ่งลดลงเท่านั้น
03
ผลกระทบการกัดกร่อน
พื้นผิวของแผงโซลาร์เซลล์ส่วนใหญ่ทําจากแก้วและส่วนประกอบหลักของแก้วคือซิลิกาและหินปูน เมื่อฝุ่นที่เป็นกรดหรือด่างเปียกติดอยู่กับพื้นผิวของฝาครอบแก้วส่วนประกอบของฝาครอบแก้วสามารถทําปฏิกิริยากับกรดหรือด่าง เมื่อเวลาของแก้วในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดหรือด่างเพิ่มขึ้นพื้นผิวของแก้วจะถูกกัดเซาะอย่างช้าๆส่งผลให้เกิดการก่อตัวของหลุมและหลุมบนพื้นผิวส่งผลให้เกิดการสะท้อนของแสงบนพื้นผิวของแผ่นฝาครอบและความสม่ําเสมอของการแพร่กระจายในแก้วถูกทําลาย ยิ่งแผ่นปิดของโมดูลโซลาร์เซลล์หยาบลงพลังงานของแสงที่หักเหก็จะยิ่งน้อยลงและพลังงานจริงที่ไปถึงพื้นผิวของเซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จะลดลงส่งผลให้การผลิตไฟฟ้าของเซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ลดลง และพื้นผิวที่ขรุขระและเหนียวเหนอะหนะที่มีกาวตกค้างมีแนวโน้มที่จะสะสมฝุ่นมากกว่าพื้นผิวที่เรียบเนียน นอกจากนี้ฝุ่นละอองเองจะดึงดูดฝุ่น เมื่อฝุ่นเริ่มต้นมีอยู่มันจะนําไปสู่การสะสมของฝุ่นมากขึ้นและเร่งการลดทอนการผลิตพลังงานเซลล์แสงอาทิตย์
04
การวิเคราะห์ทางทฤษฎีของการทําความสะอาดฝุ่น
พื้นผิวกระจกของโมดูลโซลาร์เซลล์ที่วางไว้กลางแจ้งสามารถดักจับและสะสมอนุภาคฝุ่นสร้างฝาครอบฝุ่นที่ป้องกันแสงไม่ให้เข้าสู่เซลล์ แรงโน้มถ่วงกองกําลัง Van der Waals และแรงสนามไฟฟ้าสถิตทั้งหมดมีส่วนทําให้เกิดการสะสมของฝุ่น อนุภาคฝุ่นไม่เพียง แต่มีปฏิสัมพันธ์อย่างมากกับพื้นผิวกระจกโซลาร์เซลล์ แต่ยังโต้ตอบซึ่งกันและกัน ในการทําความสะอาดฝุ่นคือการกําจัดฝุ่นออกจากพื้นผิวของแผง ในการกําจัดฝุ่นบนพื้นผิวของบอร์ดแบตเตอรี่จําเป็นต้องเอาชนะการยึดเกาะระหว่างฝุ่นและบอร์ดแบตเตอรี่ ฝุ่นบนแผ่นแบตเตอรี่มีความหนาที่แน่นอน เมื่อทําความสะอาดโหลดแบบขนานโหลดที่มุมหนึ่ง (หรือแนวตั้ง) กับแผ่นแบตเตอรี่หรือแรงบิดหมุนสามารถใช้กับชั้นฝุ่นเพื่อทําลายการยึดเกาะระหว่างฝุ่นและแผ่นแบตเตอรี่ ผลสารเติมแต่งจึงกําจัดฝุ่น
q- โหลดขนานกับแผ่นแบตเตอรี่; F- โหลดที่มุมหนึ่งหรือตั้งฉากกับแผ่นแบตเตอรี่ M— ช่วงเวลาการหมุนที่ใช้กับชั้นฝุ่น
สําหรับการกําจัดอนุภาคฝุ่นมีความจําเป็นต้องเอาชนะแรงยึดเกาะแบบสัมผัสและแรงยึดเกาะปกติของอนุภาคฝุ่น แรงยึดเกาะปกติคือแรงยึดเกาะระหว่างอนุภาคฝุ่นและแผ่นแบตเตอรี่และแรงยึดเกาะสัมผัสค่อนข้างเล็กและสามารถละเลยได้ . หากฝุ่นถูกกําจัดออกจากทิศทางแนวตั้งจําเป็นต้องเอาชนะแรงยึดเกาะปกติเช่นการทําความสะอาดด้วยน้ํากระบวนการเปียกอนุภาคฝุ่นส่วนใหญ่จะเอาชนะแรงยึดเกาะปกติ เมื่อทําความสะอาดน้ําระยะทางระหว่างโมเลกุลส่วนใหญ่จะเพิ่มขึ้นซึ่งจะช่วยลดแรงดึงดูดของ Van der Waals และก่อให้เกิดการลอยตัวและเอาชนะแรงผลักดันของ Van der Waals และแรงโน้มถ่วงของแรงยึดเกาะของอนุภาคฝุ่น การเพิ่มสารลดแรงตึงผิวลงในน้ําทําให้เอฟเฟกต์เด่นชัดยิ่งขึ้นและยังสร้างแรงไฟฟ้าสถิตที่แข็งแกร่งซึ่งกําจัดฝุ่นออกจากแผง แรงยึดเกาะแบบสัมผัสจะต้องเอาชนะเมื่ออนุภาคฝุ่นเคลื่อนที่เมื่อเทียบกับแผ่นแบตเตอรี่