На 10% больше энергии: ученые нашли способ улучшить солнечные панели с помощью воды

Ученые из Китайского университета науки и технологий изучили процесс накопления пыли и различные методы очистки, чтобы вывести оптимальный способ обслуживания солнечных панелей. Об этом пишет pv magazine.

Исследователям удалось установить связь между различными типами пылевых накипей и способами очистки водой. Для этого команда просмотрела 250 статей, опубликованных по всему миру до 2024 года.

Согласно исследованию, пыль из пустынных, городских и прибрежных источников образует "грязевой пояс", который снижает эффективность и увеличивает тепловые риски. Уровень влажности от 40% до 80% делает пыль более склонной к образованию накипи. Больше всего эффективность панелей от этого страдает в Азии, где еженедельные потери достигают 7,84%.

"В сложных условиях окружающей среды механизмы осаждения пыли и образования накипи существенно влияют на снижение эффективности выработки электроэнергии", — отметил исследователь Лонг Ши.

По итогу ученые выявили, что очистка водой под давлением повышает эффективность выработки электроэнергии в среднем на 10,4%. Минимальный расход воды для водной очистки составляет 0,31 л/м2, максимальный — 4,95 л/м2, а средний расход воды — 2,1 л/м2.

При анализе образования пылевого налета учитывались характеристики пыли и факторы окружающей среды. В качестве ключевых характеристик ученые выделили состав, размер частиц и шероховатость загрязненной поверхности. Факторы окружающей среды включали влажность, росу и осадки в различные сезоны и географические условия.

Под влиянием этих факторов окружающей среды формируются четыре типа накипи: минеральная пыль, биологическая пыль и промышленная пыль. Типы пылевых отложений включают приблизительные ламинарные отложения, локализованные скопления, островные отложения и овражные ламинарные отложения.

Команда также определила методы очистки воды, такие как давление воды, скорость потока, угол диффузии, расстояние от панели и угол падения. Затем они сопоставили типы загрязнений со способами очистки водой. Как оказалось, при большой толщине чешуек пыли в первую очередь следует учитывать силу удара, а при малой толщине — площадь покрытия потоком воды.

Также сообщалось, что группа исследователей разработала метод очистки солнечных панелей с помощью пьезоэлектрических пленок из поливинилиденфторида.