摩洛哥研究团队近日开发出一种基于透明滚动薄膜的新型光伏清洁系统,可高效去除组件表面的灰尘和鸟粪。该系统已获专利,被视为推动光伏清洁自动化的重要进展。团队计划在后续版本中加入监测与人工智能(AI)功能,实现预测性清洁与维护。
研究人员表示:“未来研究方向包括利用机器学习优化清洁方案、采用数字孪生进行预测性维护,以及集成性能提升功能。”
该系统的核心为一层透光率超过95%的柔性透明薄膜,可耐高达93℃的温度。在原型中,薄膜尺寸为50×200厘米,厚度2毫米,重量1.4千克。薄膜在两个滚轴驱动下连续移动,以清除灰尘和杂质。底部设有螺旋刷,与薄膜保持接触并施加恒定压力进行清洁。
该设计可无缝集成至现有光伏支架结构。实验中,团队在一块多晶硅光伏组件上进行测试(尺寸48×35×1.7厘米),其最大功率为17.2V、1.17A,开路电压21.2V,短路电流1.28A,工作温度范围为40℃至85℃。
控制系统采用STM32F429开发板,兼具性能与成本优势。该板根据湿度与光照强度,每天清晨自动启动电机清洁20秒;薄膜驱动电机以每秒1转的速度缓慢移动,刷子电机则以每秒6转快速旋转。
该原型总成本为386美元,其中电气元件占约75%,包括电流与电压传感器各70美元、DC-DC转换器122.3美元。机械部件(如金属杆与光伏板)占25%。研究人员估算电子元件在干旱环境下寿命可达8至12年。
研究结论称,该滚膜式透明清洁系统在成本效益上优于现有光伏清洁方案,尤其适用于干旱气候地区。论文题为《一种提升光伏效率的新型清洁系统》,发表在期刊《Unconventional Resources》上。参与研究的机构包括摩洛哥绿色能源园研究平台、应用化学与工程卓越研究中心及创新应用科学实验室。
This content is protected by copyright and may not be reused. If you want to cooperate with us and would like to reuse some of our content, please contact: editors@pv-magazine.com.
By submitting this form you agree to pv magazine using your data for the purposes of publishing your comment.
Your personal data will only be disclosed or otherwise transmitted to third parties for the purposes of spam filtering or if this is necessary for technical maintenance of the website. Any other transfer to third parties will not take place unless this is justified on the basis of applicable data protection regulations or if pv magazine is legally obliged to do so.
You may revoke this consent at any time with effect for the future, in which case your personal data will be deleted immediately. Otherwise, your data will be deleted if pv magazine has processed your request or the purpose of data storage is fulfilled.
Further information on data privacy can be found in our Data Protection Policy.