太陽(yáng)能電池板最早應(yīng)用于外太空探索,能源危機(jī)后才開(kāi)始民用。外太空的太陽(yáng)能電池板上的灰塵因紫外線照射或在與大氣摩擦過(guò)程中會(huì)帶上電荷,如果太陽(yáng)能電池表面有很高的電位,將會(huì)吸引帶有異性電荷或中性電荷的微塵。
在大氣環(huán)境中使用的太陽(yáng)能電池板的灰塵主要來(lái)自大氣灰塵。大氣灰塵主要有2種來(lái)源,包括自然來(lái)源和人為來(lái)源。自然來(lái)源主要是土壤和巖石,風(fēng)化作用將其分裂成細(xì)小的顆粒,空氣動(dòng)力作用使其被輸送到大氣中。人為來(lái)源主要指工業(yè)揚(yáng)塵、交通揚(yáng)塵等。此外,鳥(niǎo)糞、花粉也會(huì)給太陽(yáng)能電池板帶來(lái)積塵。
大氣中,灰塵顆粒直徑一般在百分之一毫米到幾百分之一毫米之間?;瘜W(xué)成分主要是氧化物,其中SiO2、Al2O3含量最高,分別是68%~76%和10%~15%。由于太陽(yáng)能電池板使用的區(qū)域不同,電池板迎光面積累的灰塵也不同。沙漠地區(qū)的大氣灰塵主要來(lái)源于沙土、紅土和沙粒。城鎮(zhèn)環(huán)境的大氣灰塵主要來(lái)自建筑材料的石灰石、汽車尾氣排出的碳化物以及植物纖維等。
灰塵在太陽(yáng)能電池板表面的堆積會(huì)降低太陽(yáng)能電池板的透光率,從而降低太陽(yáng)能電池板的效率。對(duì)暴露在埃及的強(qiáng)污染農(nóng)業(yè)區(qū)的清潔玻璃平板進(jìn)行實(shí)驗(yàn),30天后0°、30°和90°的玻璃平板太陽(yáng)輻射透過(guò)率分別損失了27%、17%和3%。光伏面板上的灰塵按照附著形式可以分為干松積灰和粘結(jié)積灰。
干松積灰形成于自然沉降的物理過(guò)程,顆粒松散,在風(fēng)、雨和重力等自然力量下容易清除。粘結(jié)積灰是由油煙雨露等作用使得灰塵顆粒吸附于面板表面,并進(jìn)一步吸附空氣中的顆粒,形成結(jié)晶外殼的積灰。粘結(jié)積灰的粘性和硬度都較大,自然力量難以清除,需要借助較大的人為外力清除。
提高太陽(yáng)能電池板對(duì)太陽(yáng)能的利用效率是太陽(yáng)能普及的必要條件之一。探索太陽(yáng)能電池板表面除塵原理及技術(shù),將會(huì)逐漸提高太陽(yáng)能電池板對(duì)太陽(yáng)能的利用效率,從而推動(dòng)太陽(yáng)能的普及,緩解甚至解決全球能源危機(jī)。
原標(biāo)題:你知道光伏面板上的主要污染物有哪些嗎?