严旭章 盛世博 刘学海

利用污水提高太阳能电池板效率及寿命的项目，运用了纳米材料和荷叶原理，设计了一种防污防水的新型涂层，构筑的清洁系统，能有效地防止了灰尘颗粒，以及污染物质引起的热斑效应给太阳能电池板带来的伤害。同时，本系统首次实现了污水资源利用清洗太阳能电池板，降低了清洗难度和成本。

一、系统构成

由可生成纳米级薄膜的喷雾，需要保护的太阳能电池板，以及冲洗装置三大部分构成。

二、系统个体作用

1. 纳米级喷雾：均匀喷涂在太阳能板上，待20分钟则可在太阳能板表面形成一层纳米级薄膜，防止灰尘颗粒以及污渍附着在太阳能板表面，使其能更轻易彻底地被清理。

2. 冲洗装置：当太阳能板上有污渍或灰尘颗粒时，使用离心泵将水压至通水管道中，通水支管中，从出水口喷出，并完成清洗。（我们的清洗系统清洗高度可达到10米高，在大气压的作用下即可正常工作，无需工作人员攀爬，清洗难度极低。）

三、创新点

1. 首次使用纳米级材料涂层应用于太阳能电池板清洁，彻底地防止了太阳能电池板被污渍影响使用周期和效率。

2. 首次实现了使用污水清洗太阳能电池板，大大降低了清洁成本、提高了清洁效率以及能源利用率，在纳米级涂层的保护下，经过处理后的污水中的杂质不会留在太阳能电池板上，而是随同杂质一起被冲离。

3. 创新性的冲洗系统：一个清洗槽同时供给多个太阳能电池板使用，设计简洁。防止了原本使用高压水枪等可能带来的电路短路等不良影响。

四、使用方法

使用可生成纳米级薄膜的喷雾在太阳能板表面喷涂， 待其生成薄膜于太阳能板表面（约10min）。当有污渍附着在太阳能板上时，使用离心泵将水压入通水管道内，然后从管道的支管流至出水口喷出，并完成清洗。用户可根据自身要求设定清理太阳能板的频率，当水从太阳能板表面滚过时即可轻易带走所有的灰尘颗粒以及杂物，达到对太阳能板进行清洗，从而有效地防止了热斑效应对太阳能板的伤害。更有效地提高了太阳能效率。另，可使用经过明矾初步处理过的污水代替清水对太阳能板进行清洗，污水会被纳米级材料隔离，并能与太阳能板表面的灰尘颗粒一同被带走，可达到污水利用的效果。

五、项目优势

现在国际上使用的是针对各种污渍成分设计的清洗液并以如下图的形式对太阳能板进行清洁，这样的做法难免效率较低，而且不一定照顾得到各种类型的污渍。但使用本涂层后，仅需进行一定量的清洗即可完全除去各种类型的污渍并防止污渍下渗危害太阳能板。实验于视频中即可见证。可以说，本涂层大大降低了清洗的难度和成本并且是太阳能清洁的一种革新。

本项目使用的清洁装置系统能够有效地避免高压水枪使太阳能电池板大面积短路的弊端，拥有创新性和实用性。

此外，本项目的首创性在于，在涂层的绝对安全的保护下，使用污水清洗太阳能板将不存在不安全、不干净、可能引起热斑效应等问题，污水经过一次明矾净水的处理过后（视频附件：明矾初步净化视频），水中不存在大的颗粒、悬浮物，存在的杂质仅各种金属、非金属离子与微生物，在涂层的保护下，各种杂质不会下渗到太阳能电池板内，而是随着水流流下，不影响太阳能电池板的清洗效果，同时提高了水资源稀缺地区的太阳能清洗的效率和资源利用效果。

责任编辑 邱 丽