Miks teie päikesepaneelid vihkavad nõudepesuseepi: tehniline sügav sukeldumine puhastuskeemiasse

PV-süsteemi päikesepaneelide puhastamine tundub paljudele päikesepaneelide omanikele üldiselt väga lihtne selle ilmse põhjuse tõttu. Määrdunud paneelid toodavad üldiselt rohkem võimsust kui puhtad paneelid lihtsalt seetõttu, et neis on vähem mustust ja seetõttu toodavad nad enne määrdumist vähem võimsust kui nende algne seisund, mistõttu nende puhastamine tavalise majapidamises kasutatava pesuvahendiga, näiteks nõudepesuvahendiga, peaks paneelid taastama nende algse jõudluse. Soomes Turu ülikoolis tehtud uuringud on aga jõudnud ootamatule järeldusele toote kohta, mille poole enamik inimesi pärast päikesepaneelide puhastamist instinktiivselt pöördub; nõudepesuseep võib tegelikult teha täpselt vastupidist sellele, mida soovite saavutada, ja see võib väljundit veelgi halvendada.

See leid on oluline peale lihtsalt joonealuse märkuse; see on oluline õppetund neile, kes tulevikus oma PV-süsteeme hooldavad. Täpsemalt illustreerib see leid, kuidas tuleb mõista valguse füüsika ja pinnakeemia koostoimet, et PV-süsteemi materjali korralikult hooldada.

Päikesepaneelide kattel on väga oluline roll, kuna see takistab päikesevalguse peegeldumist paneeli pindadelt; ilma katteta peegeldub paneeli pinnalt umbes neli protsenti langevast valgusest; seetõttu väheneks ilma katteta footonite hulk, mis ei muutuks päikesepatareide poolt elektrivooluks. Kate on väga õhuke (mõõdetakse sageli nanomeetrites) ja selle optiline jõudlus jääb puutumatuks ainult siis, kui paneeli pindu hoitakse väga täpsel tasemel.

Kui lisate sellele võrrandile seebi, ei lisa te lihtsalt seepi veele ja seebile. Loote pindaktiivsetest ainetest, rasvaeemaldusvahenditest, lõhnaainetest, säilitusainetest ja sageli paksendajana naatriumkloriidist (soolast) kompleksse lahuse. Kuigi need materjalid lahustavad hästi taldrikutel rasvu, võib nende kasutamisel -loodud peegeldusvastasel-pinnal toimuda palju keerulisem koostoime.

Turu ülikooli teadlased Julianna Varjopuro ja Kati Miettunen on Soome uuringus läbi viinud rea katseid fotogalvaaniliste klaasiproovidega. Uurijad võrdlesid nõudepesuseepi paljude muude puhastusvahenditega, sealhulgas etanooli, atsetoon, isopropanool, spetsiaalselt päikesepaneelide puhastamiseks valmistatud pesuaine ja tavaline aknapesuvahend. Kasutati kahte erinevat testimismeetodit; esimene hõlmas proovide puhastamist, leotades neid pikema aja jooksul erinevates puhastusvahendites; teine ​​hõlmas vetikate kasvu klaasi pinnal, et korrata tegelikke puhastustingimusi. Laia hulga lainepikkuste vahemike valgust mõõdeti spektrofotomeetriga, et näha, kui palju valgust pärast iga puhastusmeetodit edastati. Tulemused olid selged-.

Puhtal klaasil on enamikul toodetel valgusläbivus säilinud või veidi paranenud. Nõudepesuvahend vähendas aga ülekannet ligikaudu 1%. Vetikatega määrdunud ja seejärel puhastatud klaasil erinevus suurenes: nõudepesuvahend jättis korralikult puhastatud pindadega võrreldes püsivalt ligi 4% ülekandekadu. See tähendab otseselt elektritootmist-3–4% energiasaagise vähenemist lihtsalt vale pesuvahendi kasutamise tõttu.

Oluline on see, et mikroskoopiline analüüs näitas, et peegeldusvastane{0}}kate ise ei olnud füüsiliselt lagunenud ega söövitatud. Probleem ei olnud püsivas kahjustuses, vaid püsivas jäägis. Nõudepesuseep jättis maha kile, mis oli küll palja silmaga nähtamatu, kuid oli piisav, et muuta klaasi optilisi omadusi. Isegi põhjalik loputamine ei suutnud täielikult taastada algset jõuülekande taset.

Miks nõudepesuseep käitub teistest puhastusvahenditest erinevalt? Vastus peitub selle keemilises koostises. Nõudeseebid on loodud pindadele kinni hoidma,-seetõttu eemaldavad need taldrikutelt tõhusalt rasva, kuid nõuavad ka põhjalikku loputamist. Need sisaldavad sageli pindaktiivseid aineid, mis jätavad sõltuvalt valemist hüdrofiilse või hüdrofoobse kile.

Peegeldusvastasele klaasile{0}}kandmisel täidavad need jäägid katte mikroskoopilised poorid või loovad ühtlase kile, mis muudab pinna murdumisnäitajat. Peegeldusvastane kate töötab, luues murdumisnäitaja järkjärgulise ülemineku õhu ja klaasi vahel. Kõik sellele sadestunud võõrmaterjalid häirivad seda gradienti, taastades tõhusalt peegelduskaod, mille kattekiht oli kavandatud kõrvaldama.

Erinevalt isopropüülalkoholist ja professionaalsetest klaasipuhastusvahenditest on etanool ja atsetoon samuti väga tõhusad, kuid nende kasutamisel tuleb olla ettevaatlik, kuna need võivad põhjustada keemilisi reaktsioone raami- või tihendusmaterjalidega. See uuring on näidanud, et kõik need lenduvad puhastusvahendid ja PV-puhastuseks{1}}ehitatud tooted ei kahjustanud optilist jõudlust.

Nende leidude tulemusena on siin mõned soovitused nii elamu- kui ka äripindade PV-süsteemi omanikule:

Vältige täielikult nõudepesuvahendi kasutamist.Kuigi päikesepaneelid võivad pärast nõudepesuvahendiga{0}}kasutamist tunduda puhtad, jätab seep endast maha nähtamatu jäägi, mis pärsib jõudlust seni, kuni see ilmastikutingimuste (vihm, UV-kiirgus ja tuul) tõttu loomulikul teel eemaldatakse. Mõnes maailma piirkonnas, kus sademeid on vähe, näiteks USA edelaosas, võivad pesuainejäägid moodulitel püsida kuni 6 kuud.

Kasutage ainult soovitatud puhastusvahendeid.Puhastusvahendid, mis sisaldavad isopropüülalkoholi (tavaliselt kontsentratsiooniga 70% või rohkem) või spetsiaalselt klaasi puhastamiseks mõeldud kaubanduses turustatavad tooted, mis ei sisalda konditsioneerimis- ega vahamaterjale, on kasutamiseks ohutud. Päikesepaneelide puhastamiseks mõeldud -ehitatud lahendused võivad olla kõrgema hinnaga; sellistes toodetes sisalduv keemia on aga spetsiaalselt välja töötatud peegeldusvastaste -katete jaoks.

Kasutage kõrgeima kvaliteediga vett, kui kasutate ainult vett.Ideaalis peaksite kasutama deioniseeritud või destilleeritud vett. Kui kasutate puhastamiseks kraanivett, jätate päikesemoodulile mineraalsed jäägid ja need jäägid võivad koguneda ületunde ja piirata seda piirkonda läbiva valguse hulka.

Kaaluge hoolikalt mehaanilisi meetodeid.Pehmed harjad või kaabitsad on vastuvõetavad; abrasiivsed tööriistad võivad klaasi või katet kriimustada, põhjustades püsivaid puhastuskeemiaga mitteseotud kahjustusi.

Soome uurimine toetab samaaegseid uuringuid, mida viib läbi Saksamaal asuv Fraunhoferi räni fotogalvaanika keskus. Mõlemad uuringud on näidanud, et paljud tavaliselt kasutatavad puhastuslahendused põhjustavad pikaajalist-kahjustust päikesepaneelide peegeldusvastastele-katetele. Ühiselt näitavad nad tööstuses kasvavat arusaama, et hooldustoimingud ei toimu vaakumis; sellisena mõjutavad need päikesepaneelide tööea pikkust alates süsteemi paigaldamisest.

3–4% efektiivsuse vähenemine ebaõigest puhastamisest ei pruugi juhuslikule vaatajale tunduda katastroofiline. Kommertspaigaldise puhul, mis toodab aastas tuhandeid kilovatt{3}}tunde, kujutab see aga aja jooksul märkimisväärset rahalist kahju. Elamusüsteemide puhul võib see tähendada erinevust energiaootuste täitmise ja mõtlemise vahel, miks toodang tundub madalam kui naaberpaigaldised.

Kiusatus kasutada seda, mis on juba köögivalamu all, on arusaadav. Kuid nagu see uuring näitab, on mugavusel kulu. Õige puhastusvahendi valimine ei nõua eriväljaõpet-ainult teadlikkust. Ja päikeseenergia puhul, kus marginaalid ja pikaajaline jõudlus{4}}olulised, on sellistel väikestel valikutel mõõdetavad tagajärjed.