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在中科院上海微系统所物联网大楼的楼顶上,斜放着一块块光伏板,即便隔着五六米,也能清楚看到板上厚厚的灰,并不是保洁阿姨偷懒,而是该所新能源技术中心主任刘正新希望从这样的实验中,测试灰尘对太阳能发电的影响。
实验初衷源自他对家中积灰速度的“惊叹”—桌椅上的灰尘可以每天擦拭,可若国家大力发展的光伏产业“蒙灰”又将如何,这是值得国内科学家研究的课题。“积灰,很可能让近年来提高太阳能发电效率的努力付之东流。”刘正新说。
损耗“抹平”努力
在整个光伏组件中,能够将太阳能转化为电能的“魔术师”是太阳能电池,为了保持这种精密元件的洁净,它被封装在3.2毫米厚的玻璃之中。太阳光必须透过玻璃才能接触电池,而灰尘相当于在两者“会面”的路上砌了一堵墙。
这堵“墙”究竟让多少阳光“无功而返”?刘正新拿出了实验数据:洗净的光伏板玻璃放在户外1周后,透光率降低了约2%;9周后再测,降低了7%左右,随后趋于稳定。
透光率与太阳能发电的经济效益紧密相关。据刘正新估算,7%的透光率损失,意味着像世博会中国馆这样的光伏电站(装机容量为3.2兆瓦)每小时“溜走”了3000元;以上海冬季4小时的有效发电时间来算,每天的经济损失在1万元。
此前,为了提高光伏板的透光率,人们做了各种尝试:比如在玻璃表面压花,金字塔型的凹凸纹理能促进光线向内散射;另一种方法是在玻璃表面涂一层能聚拢光线的薄膜,这些努力约能增加5%-6%的透光率。
孰料,灰尘让这些曾经的妙招变成了“损招”。刘正新告诉记者,现在已有人提议不要再用有花纹的玻璃封装太阳能电池,因为这些凹槽更容易藏污纳垢。
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