如何利用污水提高太陽能電池板效率及壽命

嚴旭章 盛世博 劉學海

利用污水提高太陽能電池板效率及壽命的項目，運用了納米材料和荷葉原理，設計了一種防污防水的新型涂層，構筑的清潔系統，能有效地防止了灰塵顆粒，以及污染物質引起的熱斑效應給太陽能電池板帶來的傷害。同時，本系統首次實現了污水資源利用清洗太陽能電池板，降低了清洗難度和成本。

一、系統構成

由可生成納米級薄膜的噴霧，需要保護的太陽能電池板，以及沖洗裝置三大部分構成。

二、系統個體作用

1. 納米級噴霧：均勻噴涂在太陽能板上，待20分鐘則可在太陽能板表面形成一層納米級薄膜，防止灰塵顆粒以及污漬附著在太陽能板表面，使其能更輕易徹底地被清理。

2. 沖洗裝置：當太陽能板上有污漬或灰塵顆粒時，使用離心泵將水壓至通水管道中，通水支管中，從出水口噴出，并完成清洗。（我們的清洗系統清洗高度可達到10米高，在大氣壓的作用下即可正常工作，無需工作人員攀爬，清洗難度極低。）

三、創新點

1. 首次使用納米級材料涂層應用于太陽能電池板清潔，徹底地防止了太陽能電池板被污漬影響使用周期和效率。

2. 首次實現了使用污水清洗太陽能電池板，大大降低了清潔成本、提高了清潔效率以及能源利用率，在納米級涂層的保護下，經過處理后的污水中的雜質不會留在太陽能電池板上，而是隨同雜質一起被沖離。

3. 創新性的沖洗系統：一個清洗槽同時供給多個太陽能電池板使用，設計簡潔。防止了原本使用高壓水槍等可能帶來的電路短路等不良影響。

四、使用方法

使用可生成納米級薄膜的噴霧在太陽能板表面噴涂， 待其生成薄膜于太陽能板表面（約10min）。當有污漬附著在太陽能板上時，使用離心泵將水壓入通水管道內，然后從管道的支管流至出水口噴出，并完成清洗。用戶可根據自身要求設定清理太陽能板的頻率，當水從太陽能板表面滾過時即可輕易帶走所有的灰塵顆粒以及雜物，達到對太陽能板進行清洗，從而有效地防止了熱斑效應對太陽能板的傷害。更有效地提高了太陽能效率。另，可使用經過明礬初步處理過的污水代替清水對太陽能板進行清洗，污水會被納米級材料隔離，并能與太陽能板表面的灰塵顆粒一同被帶走，可達到污水利用的效果。

五、項目優勢

現在國際上使用的是針對各種污漬成分設計的清洗液并以如下圖的形式對太陽能板進行清潔，這樣的做法難免效率較低，而且不一定照顧得到各種類型的污漬。但使用本涂層后，僅需進行一定量的清洗即可完全除去各種類型的污漬并防止污漬下滲危害太陽能板。實驗于視頻中即可見證。可以說，本涂層大大降低了清洗的難度和成本并且是太陽能清潔的一種革新。

本項目使用的清潔裝置系統能夠有效地避免高壓水槍使太陽能電池板大面積短路的弊端，擁有創新性和實用性。

此外，本項目的首創性在于，在涂層的絕對安全的保護下，使用污水清洗太陽能板將不存在不安全、不干凈、可能引起熱斑效應等問題，污水經過一次明礬凈水的處理過后（視頻附件：明礬初步凈化視頻），水中不存在大的顆粒、懸浮物，存在的雜質僅各種金屬、非金屬離子與微生物，在涂層的保護下，各種雜質不會下滲到太陽能電池板內，而是隨著水流流下，不影響太陽能電池板的清洗效果，同時提高了水資源稀缺地區的太陽能清洗的效率和資源利用效果。

責任編輯 邱 麗