| 旱区光伏组件疏水性表面自清洁研究与参数优选 |
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| 引用本文： | 张东,俞凯,闫承涛,刘畅,申永前,安周建.旱区光伏组件疏水性表面自清洁研究与参数优选[J].农业工程学报,2022,38(17):232-239. |
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| 作者姓名： | 张东 俞凯 闫承涛 刘畅 申永前 安周建 |
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| 作者单位： | 1. 兰州理工大学能源与动力工程学院，兰州 730050; 2. 甘肃省生物质能与太阳能互补供能系统重点实验室，兰州 730050;;3. 兰州理工大学材料科学与工程学院，兰州 730050; 4. 兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室，兰州 730050; |
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| 基金项目： | 甘肃省教育厅青年博士基金项目（2021QB-046），甘肃省教育厅产业支撑计划项目（2021CYZC-27），兰州理工大学红柳优秀青年教师支持计划（201809） |
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| 摘 要： | 表面积尘会严重影响光伏组件的发电效率，可涂覆疏水性涂层提高其自清洁能力来降低积尘量。该研究将灰尘颗粒视为规则球体，基于颗粒接触力学理论，建立光伏组件表面与灰尘颗粒的黏附力学模型，简化光伏组件自清洁时灰尘的受力模型。采用不同疏水性涂层来改变光伏组件表面参数，计算得到光伏组件的自清洁性能与灰尘粒径、表面性能间的关系。研究结果表明：1）光伏组件表面自清洁性能与表面材料弹性模量和摩擦系数相关。2）清洁200 μm粒径以下的灰尘，光伏组件的表面弹性模量对自清洁性能起主要作用；清洁200 μm粒径以上的灰尘，则表面摩擦系数起主要作用。3）涂覆不同的疏水性涂层，光伏组件可自清洁不同粒径范围的灰尘。4）以中国西北地区为例，灰尘粒径分布为250～500 μm，可选择涂覆弹性模量在0～2 700 MPa内，摩擦系数为0.1的疏水性涂层以提高光伏组件的自清洁能力。研究结果为旱区光伏电站制备及涂覆疏水性涂层除尘提供理论依据。
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| 关 键 词： | 太阳能电池 灰尘 疏水性 涂层 自清洁 参数优选 |
| 收稿时间： | 2022/7/1 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/8/21 0:00:00 |
Hydrophobic surface self-cleaning investigation and parameter selection of PV modules in arid areas |
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| Zhang Dong,Yu Kai,Yan Chengtao,Liu Chang,Shen Yongqian,An Zhoujian.Hydrophobic surface self-cleaning investigation and parameter selection of PV modules in arid areas[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2022,38(17):232-239. |
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| Authors: | Zhang Dong Yu Kai Yan Chengtao Liu Chang Shen Yongqian An Zhoujian |
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| Institution: | 1. School of Energy and Power Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China; 2. Key Laboratory of Complementary Energy System of Biomass and Solar Energy, Gansu Province, Lanzhou 730050, China;;3. School of Material Science and Technology, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China; 4. Sate Key Laboratory of Advanced Processing and Recycling of Non-ferrous Metals, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China; |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | solar cells dust hydrophobicity coating self-cleaning parametric optimization |
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