光伏组件最优化除尘方案设计原则分析

龚恒翔 ，巫 江 ，谢瑛珂 ，黎 波，朱新才

(1.重庆理工大学 a.物理实验中心;b.重庆汽车学院，重庆 400054;2.西华师范大学 理论物理研究所，四川 南充 637000)

光伏组件［1］是目前采用光电方式利用太阳能的关键结构单元。它由太阳能电池片、铜锡合金互联条、通光玻璃板、密封材料(通常是EVA 和乙烯基乙酸乙酯)、聚氟乙烯背板、铝合金边框和引出接线盒等组成。光伏组件已经成为一种技术和工艺成熟可靠、有不同功率和外观尺寸序列的标准产品，具有良好的机械性能、防水性能、抗老化性能、电绝缘性能［2］，标称正常使用寿命为20～25年。

光伏组件长期暴露在大气中。由于空气中悬浮颗粒物的普遍存在，随着时间增长，光伏组件通光玻璃表面(光伏玻璃)会吸附和堆积灰尘颗粒物，即发生灰尘效应［3］。灰尘效应会对光伏组件产生不利影响，目前还没有理想的解决办法［3-4］。本文根据国内外的研究成果，结合笔者多年的工程实践经验，分析了灰尘效应的来源、特征，并提出了最优化光伏组件除尘方案的设计原则。

1 光伏组件灰尘效应产生的原因

我们周围的大气不是纯净的多组分气态混合物，而是内含大量固态和液态颗粒物质的一种多组分气溶胶［5］。其中的颗粒物质粒径分布通常为10-3～10-8m，且形状各异，成分复杂，随着空气流动扩散和传播，传播距离甚至可达数千米。

研究表明:空气中固态和液态颗粒物的产生源多种多样，如裸露地表的灰尘颗粒、沙粒、风化岩石颗粒、气象过程、火山爆发、自然水体的剧烈运动(瀑布、波浪等)、动物运动、植物生长等自然因素。……