ในปัจจุบัน การทำความสะอาดด้วยน้ำยังคงเป็นหนึ่งในวิธีที่สำคัญในการทำความสะอาดโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ และการสะสมของฝุ่นและหยดน้ำที่ตกค้างบนพื้นผิวของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์จะมีผลกระทบต่อกำลังขับของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ในระดับหนึ่ง ดังนั้น พิจารณาความเหมาะสม น้ำที่ใช้สำหรับทำความสะอาดโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ การวัดปริมาณน้ำและสำรวจผลกระทบของน้ำที่ตกค้างบนโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์มีความสำคัญอย่างยิ่ง มีการออกแบบการทดลองทำความสะอาดน้ำ 2 แบบโดยมีการต่อโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์เริ่มต้นที่แตกต่างกัน จากการสังเกตปรากฏการณ์การทดลองและวิเคราะห์กำลังขับของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ที่ได้รับจากปริมาณการพ่นน้ำที่แตกต่างกัน ผลที่ได้แสดงให้เห็นว่า: เนื่องจากการดูดซับที่เพิ่มขึ้นของอนุภาคทรายและความต้านทานที่เพิ่มขึ้น โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีพื้นผิวเปียก เมื่อเทียบกับโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีพื้นผิวแห้ง การวางทรายและที่กำบังอื่นๆ จะง่ายกว่า น้ำฝนมีผลปิดกั้นโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ และจะเร่งการสะสมของฝุ่นบนพื้นผิวของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งจะส่งผลต่อกำลังขับของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ ขั้นตอนของการเติบโตอย่างมากในกำลังขับของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ ปริมาณน้ำที่สอดคล้องกันคือปริมาณน้ำที่เหมาะสมที่จำเป็นสำหรับโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการทำความสะอาด และควรเช็ดหยดน้ำที่ตกค้างออกหลังจากทำความสะอาด น้ำฝนมีผลปิดกั้นโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ และจะเร่งการสะสมของฝุ่นบนพื้นผิวของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งจะส่งผลต่อกำลังขับของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ ขั้นตอนของการเติบโตอย่างมากในกำลังขับของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ ปริมาณน้ำที่สอดคล้องกันคือปริมาณน้ำที่เหมาะสมที่จำเป็นสำหรับโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการทำความสะอาด และควรเช็ดหยดน้ำที่ตกค้างออกหลังจากทำความสะอาด น้ำฝนมีผลปิดกั้นโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ และจะเร่งการสะสมของฝุ่นบนพื้นผิวของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งจะส่งผลต่อกำลังขับของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ ขั้นตอนของการเติบโตอย่างมากในกำลังขับของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ ปริมาณน้ำที่สอดคล้องกันคือปริมาณน้ำที่เหมาะสมที่จำเป็นสำหรับโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการทำความสะอาด และควรเช็ดหยดน้ำที่ตกค้างออกหลังจากทำความสะอาด


ในฐานะที่เป็นเทคโนโลยีพลังงานใหม่ การผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์มีแนวโน้มการพัฒนาในวงกว้าง เห็นได้จากขนาดของอุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์ที่อุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์ของจีนพัฒนาอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา: จากปี 2010 ถึง 2020 กำลังการผลิตโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ของจีนเพิ่มขึ้นจาก 20 GW เป็น 192.7 GW โดยมีอัตราการเติบโตต่อปีที่ 25.4% อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีการทำความสะอาดของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ยังไม่สมบูรณ์ และเป็นการยากที่จะปฏิบัติตามข้อกำหนดในการปรับปรุงประสิทธิภาพการทำความสะอาดและลดต้นทุนการทำความสะอาดในเวลาเดียวกัน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องกำหนดแผนการทำความสะอาดที่เหมาะสมเพื่อเพิ่มกำลังขับของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ต่อไป ดังนั้นจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการศึกษาผลกระทบของการใช้น้ำในการทำความสะอาดและน้ำที่ตกค้างบนโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์


ความสะอาดของพื้นผิวของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์มีผลกระทบที่สำคัญต่อกำลังขับ ดังนั้น ความถี่ในการทำความสะอาดในพื้นที่ที่มีสภาพแวดล้อมค่อนข้างชื้นโดยทั่วไปคือทุกๆ 3 ถึง 5 เดือน และความถี่ในการทำความสะอาดในพื้นที่ที่มีสภาพแวดล้อมค่อนข้างแห้งโดยทั่วไปคือเดือนละครั้ง ด้วยเหตุนี้ ตลาดการทำความสะอาดสำหรับโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์จึงกว้าง และการตระหนักว่าการดำเนินการทำความสะอาดอุปกรณ์ที่มีต้นทุนต่ำและประสิทธิภาพสูงนั้นมีมูลค่าทางเศรษฐกิจที่สำคัญ
จากการค้นหาวรรณกรรม วิธีการทำความสะอาดที่มีอยู่สำหรับโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ส่วนใหญ่ประกอบด้วย:
1) วิธีกำจัดฝุ่นแบบธรรมชาติ วิธีนี้เป็นการใช้ปริมาณน้ำฝนและลมตามธรรมชาติเพื่อทำความสะอาดโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ตามธรรมชาติ แต่ใช้ได้กับจีนตอนใต้เท่านั้นที่ปริมาณน้ำฝนต่อปีอยู่ที่ 800-1,000 มม. และมีข้อจำกัดทางภูมิศาสตร์ที่รุนแรง
2) วิธีทำความสะอาดด้วยตนเอง ปัจจุบันวิธีนี้เป็นวิธีการทำความสะอาดหลักที่ใช้โดยโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์หลายแห่งในประเทศจีน [2] มันใช้ปืนฉีดน้ำ แปรงกลิ้ง และผ้าทำความสะอาดเพื่อทำความสะอาดโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ [3] การดำเนินการนั้นง่าย แต่การทำความสะอาดด้วยตนเองนั้นใช้แรงงานมาก และปืนฉีดน้ำแรงดันสูงที่กระแทกอาจทำให้โมดูล PV เสียหายได้เช่นกัน
3) เครื่องซักผ้าเคลื่อนที่แบบติดรถยนต์ Xu Qiaoian และคนอื่นๆ เชื่อว่าการใช้เครื่องทำความสะอาดแบบเคลื่อนที่ที่ติดตั้งบนยานพาหนะนั้นเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติที่มีทรายและฝุ่นจำนวนมาก และห่างไกลจากแหล่งน้ำ สะดวกในการใช้งานและเอื้อต่อการประหยัดน้ำและมีประสิทธิภาพในการทำความสะอาดสูง อย่างไรก็ตาม รถทำความสะอาดชิ้นส่วนที่ติดตั้งกับยานพาหนะมีขนาดใหญ่และมีราคาแพง และสามารถใช้ได้เฉพาะในสถานีไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบใช้กราวด์ธรรมดาขนาดใหญ่เท่านั้น และไม่สามารถใช้ได้อย่างกว้างขวาง นอกจากนี้ อุปกรณ์ทำความสะอาดเชิงกลยังมีปัญหา เช่น การใช้พลังงานที่ครอบคลุมสูงและความฉลาดต่ำ
4) การกำจัดฝุ่นโดยไม่ใช้น้ำ หวัง จี้เหว่ย และคณะ พบว่าเทคโนโลยีการกำจัดฝุ่นม่านไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ในสาขาการบินและอวกาศได้สำเร็จ เทคโนโลยีนี้ตระหนักถึงการทำความสะอาดแบบปราศจากน้ำและประสิทธิภาพการทำความสะอาดสูง แต่ต้นทุนของเทคโนโลยีนี้ค่อนข้างสูง และเหมาะสำหรับโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ในพื้นที่ขนาดเล็กเท่านั้น และไม่เหมาะสำหรับโรงไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ในปัจจุบัน Wang Zhe และคนอื่นๆ ศึกษาอุปกรณ์อัตโนมัติสำหรับการทำความสะอาดโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์แบบไม่ใช้น้ำ โดยใช้ "ผลพื้นผิวของชั้นขอบเขต" ของ Bernoulli และหลักการของเครื่องดูดฝุ่น Jiang Zhenhai และคนอื่นๆ ได้ปรับปรุงการออกแบบอุปกรณ์กำจัดฝุ่นแบบไร้น้ำสำหรับโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ ตรวจสอบความแข็งและความแข็งแรงของระบบขีดจำกัดบนโดยใช้วิธีการจำลององค์ประกอบไฟไนต์เอลิเมนต์ ดำเนินการออกแบบน้ำหนักเบาสำหรับเพลาส่งกำลัง และดำเนินการทดสอบการกำจัดฝุ่นไปพร้อมกัน และออกแบบอัตราการกำจัดฝุ่นเมื่อพารามิเตอร์การทำงานสูงสุด ของอุปกรณ์ Li Feng ออกแบบหุ่นยนต์ทำความสะอาดโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดขจัดฝุ่นแบบแห้ง ซึ่งอาศัยแรงดันลบของสุญญากาศเพื่อให้งานทำความสะอาดเสร็จสิ้นอย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องใช้น้ำและผงซักฟอก จำเป็นต้องศึกษาประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือทั้งหมดเพื่อปรับปรุงเพิ่มเติม Li Feng ออกแบบหุ่นยนต์ทำความสะอาดโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์แบบขจัดฝุ่นแบบแห้ง ซึ่งอาศัยแรงดันลบของสุญญากาศเพื่อให้งานทำความสะอาดเสร็จสิ้นอย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องใช้น้ำและผงซักฟอก จำเป็นต้องศึกษาประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือทั้งหมดเพื่อปรับปรุงเพิ่มเติม Li Feng ออกแบบหุ่นยนต์ทำความสะอาดโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์แบบขจัดฝุ่นแบบแห้ง ซึ่งอาศัยแรงดันลบของสุญญากาศเพื่อให้งานทำความสะอาดเสร็จสิ้นอย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องใช้น้ำและผงซักฟอก จำเป็นต้องศึกษาประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือทั้งหมดเพื่อปรับปรุงเพิ่มเติม

การสะสมของน้ำและผลการทำความสะอาดจะส่งผลกระทบโดยตรงต่อกำลังขับของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ เนื่องจากองค์ประกอบที่ซับซ้อนของการสะสมของเถ้า เมื่อกระบวนการสะสมของเถ้าสัมผัสกับไอน้ำในอากาศหรือได้รับผลกระทบจากการตกตะกอน กรดและด่างจะถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ ปฏิกิริยากัดกร่อนฝาครอบกระจกไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ทำให้เกิดการสะท้อนกระจายของแสงแดด หากหยดน้ำรวมตัวกันบนพื้นผิวของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์หลังจากการตกตะกอน มันจะทำให้เกิดการหักเหของแสงและการสะท้อน และทำลายความสม่ำเสมอของการส่งผ่านแสงในครอบแก้ว ผลกระทบเหล่านี้จะลดการดูดกลืนรังสีดวงอาทิตย์โดยโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ และลดกำลังขับ

การกำจัดฝุ่นด้วยน้ำยังคงเป็นวิธีการสำคัญในการทำความสะอาดโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ในปัจจุบัน แต่ทั้งการสะสมของน้ำและผลการทำความสะอาดจะส่งผลกระทบโดยตรงต่อกำลังขับของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ จากมุมมองของการอนุรักษ์น้ำและการทำความสะอาดอย่างมีประสิทธิภาพ บทความนี้พิจารณาความแตกต่างในประเภทของฝุ่นสะสมบนโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ในภูมิภาคต่างๆ และออกแบบการทดลองทำความสะอาดน้ำ 2 ประเภทโดยมีสิ่งที่แนบมาเริ่มต้นที่แตกต่างกันของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ ขึ้นอยู่กับกำลังขับของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ กำหนดปริมาณน้ำที่เหมาะสมที่จำเป็นในการทำความสะอาดโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ และสำรวจผลกระทบของน้ำที่ตกค้างบนโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์

ในบทความนี้ โดยการออกแบบการทดลองทำความสะอาดน้ำ 2 แบบโดยมีสิ่งที่แนบมาเริ่มต้นที่แตกต่างกันของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ มีการศึกษาปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการทำความสะอาดน้ำของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ และได้ข้อสรุปดังต่อไปนี้: 1) เปรียบเทียบกับโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีพื้นผิวแห้ง เซลล์

แสงอาทิตย์ โมดูลที่มีพื้นผิวเปียกมีแนวโน้มที่จะสะสมทรายและที่กำบังอื่น ๆ เนื่องจากการดูดซับทรายที่เพิ่มขึ้นและความต้านทานที่เพิ่มขึ้น ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า ภายใต้เงื่อนไขการขัดแบบเดียวกัน ปริมาณฝุ่นที่สะสมบนโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์แบบเปียกในกลุ่มที่สองของการทดลองการขัดจะมากกว่าปริมาณฝุ่นบนโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์แบบแห้ง

2) น้ำฝนมีผลปิดกั้นโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ และจะเร่งการสะสมของฝุ่นบนโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อกำลังขับของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ ระหว่างการให้น้ำ 5 ครั้งในการทดลองการสะสมฝุ่น เปรียบเทียบกับโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีพื้นผิวแห้ง การสูญเสียพลังงานสัมพัทธ์เฉลี่ยของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีหยดน้ำบนพื้นผิวคือ 9.74% ดังนั้นหยดน้ำบนพื้นผิวของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์จะส่งผลต่อกำลังขับของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ในระดับหนึ่ง

3) ควรควบคุมปริมาณน้ำเมื่อทำความสะอาดโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ ปริมาณน้ำที่สอดคล้องกับขั้นตอนของกำลังไฟฟ้าขาออกที่เพิ่มขึ้นอย่างมากของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์คือปริมาณน้ำที่เหมาะสมซึ่งจำเป็นสำหรับวัตถุประสงค์ในการทำความสะอาดโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ การใช้น้ำมากเกินไปไม่เพียงแต่ทำให้สิ้นเปลืองทรัพยากรน้ำเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดหยดน้ำที่ตกค้างในโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ การสูญเสียพลังงานจะทำให้กำลังขับของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ลดลงแทนที่จะเพิ่มขึ้น ในช่วงครึ่งหลังของการทดลองพ่นทราย กำลังขับของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ลดลงในระดับหนึ่งเมื่อเพิ่มเวลารดน้ำ การควบคุมปริมาณน้ำทำความสะอาดเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากหยดน้ำส่วนเกินอาจส่งผลเสียต่อกำลังขับของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์

ข้อสรุปที่ได้จากการศึกษานี้มีค่าอ้างอิงบางประการสำหรับการทำความสะอาดน้ำของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงกำลังขับของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์เพิ่มเติมบนพื้นฐานของการประหยัดทรัพยากรน้ำ