一組中國科學(xué)家模擬了海洋環(huán)境對安裝在大型遠(yuǎn)洋貨輪上的光伏系統(tǒng)性能的影響，并發(fā)現(xiàn)鹽霧和海水對電池板的電輸出特性的影響存在差異。

研究人員解釋說，海洋環(huán)境通過與酸堿物質(zhì)混合的鹽和水蒸氣對組件表面有很大的影響，并指出以前的研究主要集中在海水腐蝕和鹽粒造成的損害。在海水腐蝕下，光伏組件的玻璃表面會形成腐蝕黑點(diǎn)，光譜透射率進(jìn)一步下降，它們甚至?xí)斐刹豢尚迯?fù)的物理損壞，盡管海洋環(huán)境具有高度腐蝕性，但鋼化玻璃需要很長時(shí)間才能被嚴(yán)重腐蝕。關(guān)注海洋環(huán)境因素對光伏組件電輸出特性的影響可能更為迫切。

學(xué)者們將鹽霧和海水對光伏系統(tǒng)的影響描述為一個(gè)動(dòng)態(tài)過程，通過這個(gè)過程，鹽霧在組件上形成一個(gè)層，從而在其表面形成一層水膜。他們強(qiáng)調(diào)說："同時(shí)，海水也會覆蓋光伏組件的表面。當(dāng)鹽霧和海水蒸發(fā)時(shí)，鹽粒就會留在玻璃蓋板的表面上。"

中國小組建立了一個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺，包括一個(gè)主工作箱、一個(gè)樣品架、一個(gè)模塊化照明系統(tǒng)和一個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)。每個(gè)功率輸出為10W的迷你太陽能電池板被水平放置在樣品架上，濕度、輻射和溫度傳感器被用來收集環(huán)境參數(shù)。實(shí)驗(yàn)中使用了濃度為3.5%、PH值為8.2的人工海水。通過測試儀PROVA210對光伏系統(tǒng)的性能進(jìn)行了評估。

噴鹽

通過分析，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，在噴灑鹽霧后，照射到組件表面的太陽輻射被大大降低了。這種削弱效應(yīng)對光伏組件的電力輸出的影響比冷卻帶來的積極效應(yīng)更大，導(dǎo)致電力輸出下降。

當(dāng)不再噴灑鹽水時(shí)，面板上的太陽輻射水平再次增加，這表明鹽水對太陽輻射的影響比對溫度的影響更大。水噴霧對一個(gè)光伏組件的電輸出特性的綜合影響表現(xiàn)為最大功率降低約6%，研究小組進(jìn)一步解釋道，當(dāng)光伏組件在內(nèi)陸河流以及其他有易凝水的地區(qū)使用時(shí)，環(huán)境中產(chǎn)生的水霧也會對電輸出特性產(chǎn)生類似的影響。

海水

在分析海水的影響時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)，由于蒸發(fā)和吸熱，海水有明顯的冷卻作用，這些甚至可以使組件產(chǎn)量提高20%。然而，當(dāng)水蒸發(fā)時(shí)，鹽的晶體會逐漸附著在組件表面，這使得太陽輻照度在玻璃罩上均勻地?cái)U(kuò)散。

作為一種導(dǎo)熱性低的材料，鹽顆粒阻礙了光伏組件的熱傳導(dǎo)，使光伏組件難以釋放自身的熱量，導(dǎo)致溫度上升，鹽顆粒還削弱了整個(gè)組件的透光性。盡管海水附著在一個(gè)光伏組件表面的冷卻效果是明顯的，但如果沒有隨后的海水沖刷，它將是暫時(shí)的。

作為加熱劑和減少太陽輻射的因素，鹽顆粒的綜合影響導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)性光伏系統(tǒng)的產(chǎn)量減少10%。

科學(xué)家們總結(jié)說，需要進(jìn)行更多的研究來完全了解鹽霧和海水之間共存的動(dòng)態(tài)。由此產(chǎn)生的對光伏模塊輸出的變化往往非常復(fù)雜，它可能導(dǎo)致光伏模塊輸出的增加或減少，同時(shí)，考慮到雨水、海水的鹽度和其他因素，鹽的沉積會比較慢，這也會影響光伏組件的輸出。

實(shí)驗(yàn)裝置在論文《海洋環(huán)境對光伏模塊電輸出特性的影響》中進(jìn)行了介紹，該論文最近發(fā)表在《可再生和可持續(xù)能源雜志》上。該研究小組由武漢理工大學(xué)和中國水運(yùn)安全國家工程研究中心（WTS中心）的科學(xué)家組成。