光伏阵列用于室外环境,大气环境中覆盖着不同形式的粉尘颗粒,特别是在中西部地区,每年都受到粉尘天气的干扰,光伏组件表面容易沉积粉尘。
一方面,落在光伏组件表面的灰尘会阻挡阳光,降低光伏组件表面玻璃的透射率,减少电池表面的太阳辐射;另一方面,产品表面的传热形式会发生变化,灰尘会吸收太阳辐射,转化为自身的热能,阻挡光伏组件盖玻璃的外部散热。简而言之,灰尘是影响光伏电站性能比的主要问题之一,具体性能如下:
灰尘中含有大量的钙和镁氧化物。当光伏组件表面的灰尘下雨时,少量的钙和镁离子会溶解在雨中,并再次附着在光伏组件的玻璃表面。如果不及时清理,随着时间的推移,光伏组件表面会形成一层厚而硬的钙和镁规模。一旦规模形成,就不容易去除,会严重影响光伏组件的发电效果,严重导致一些光伏电池板产生热点等问题。
玻璃表面的灰尘不仅会严重影响太阳辐射的透射率,还会对光伏组件表面的太阳辐射产生较大的漫射。根据实验测量,玻璃表面积聚的灰尘会导致太阳辐射损失达到5%-30%,损失主要是由附着在玻璃表面的灰尘对太阳辐射的吸收、反射和散射引起的。
附着在钢化玻璃表面的灰尘会使一部分太阳能辐射被粉尘吸收而转换成为热能,进而增加光伏组件的工作温度。同时由于组件表面的灰尘还会起到光伏组件表面的覆盖保温效应,影响光伏组件的散热,进一步加大光伏组件的热温效应而影响光伏发电效果。
光伏组件作为光伏发电系统的发电组件,是整个光伏系统的核心单元。光伏组件的光电转换效率与温度成反比,组件的光伏效率会随着温度的升高而降低。由于附着在组件表面的灰尘吸收了部分热能,电池板的内部温度很容易通过热提高,降低光伏效率。
在光伏发电系统中,组件表面的灰尘不仅会影响光伏电池表面的太阳能辐射,还会增加光伏组件的温升。如果玻璃表面的灰尘没有及时清理,光伏组件的发电性能将受到很大的影响。在一定的积灰厚度下,阳光入射角越大,积灰层中阳光的路径越长,越容易反射、散射、吸收。因此,在光伏运行和维护过程中,应特别注意光伏表面灰尘对光伏发电的影响,及时清洁,保持光伏组件表面清洁,使电站能够高效运行。