[发明专利]太阳能电池板除尘方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池板除尘方法。

背景技术

太阳能电池板在使用一段时间后，灰尘会积聚在其感光面上，降低电池板的供电能力。在一些缺少雨水的地方以及太空中，这个问题尤为严重。沙漠中的太阳能发电厂通常具有大量的电池板，人工除尘的工作量大、成本高；家用太阳能电池板通常设置在屋顶，不便进行人工除尘；飞行器太阳能电池板在飞行过程中的除尘也是一个尚未被解决的技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提供一种对太阳能电池板的感光面进行除尘的方法。

该方法基于克拉德尼效应（Chladni’s effect），逆克拉德尼效应和振动减摩效应这三个物理原理，利用太阳能电池板的驻波弯曲振动进行除尘。

本发明通过以下技术方案实现：

一种太阳能电池板除尘方法，将驻波振动激励装置设置在太阳能电池板电池板的背面中央或/和其他位置，用于激励太阳能电池板的驻波弯曲振动。

所述驻波振动激励装置为压电元件和/或夹心式声学换能器.

所述压电元件的形状为圆型、环型、方形或长方形，压电元件的工作模态为径向伸缩模态、长度或宽度伸缩模态、厚度振动模态或厚度剪切模态。

所述太阳能电池板为方形、长方形或圆形，且太阳能电池平行设置或者倾斜设置。

当太阳能电池板做驻波弯曲振动时，由于克拉德尼效应，感光面上的灰尘会向朝着振动节线和/或节圆（振动位移为零的位置）移动，并停留在这些节线和/或节圆上。通过这一方法，可将感光面上的灰尘集中到振动节线和/或节圆上，减少灰尘对感光面的遮挡，提高太阳能电池板的供电能力。由于克拉德尼效应在空气和真空中都能发生，基于克拉德尼效应的除尘方法即可用于正常环境下的太阳能电池板除尘，也可用于空间飞行器的太阳能电池板除尘。

当太阳能电池板做驻波弯曲振动时，由于逆克拉德尼效应，感光面上的灰尘会向朝着振动反节线和/或反节圆（振动位移幅值为最大的位置）移动，并停留在这些位置上。通过这一方法，可将感光面上的灰尘集中到振动反节线和/或反节圆上，减少灰尘对感光面的遮挡，提高太阳能电池板的供电能力。

当太阳能电池板做驻波弯曲振动时，由于振动减摩效应，在太阳能电池板感光面上灰尘与感光面之间的摩擦力变小，灰尘会因为电池板的倾斜和重力的影响，从电池板表面落下。

太阳能电池板的振动试验表明：商业化的太阳能电池板最少能承受30cm/s(零-峰值)的振动速度，而本发明的除尘效果在10 cm/s(零-峰值)的振动速度时就可出现，因而本发明的除尘方法是可行的。

附图说明

 图1为本发明太阳能电池板除尘方法实施例1的正视示意图；

图2为本发明太阳能电池板除尘方法实施例1的侧视示意图；

图3为本发明太阳能电池板除尘方法实施例2的侧视示意图。

 图中：1、5：太阳能电池板，2：振动节线，3、4：压电元件，6、8：灰尘，7：灰尘移动方向。

具体实施方式

在克拉德尼效应中，位于弯曲振动表面上的微小颗粒向振动节点、节线和节圆移动，并聚集在这些振动节点、节线和节圆处。克拉德尼效应由弯曲振动面和微小颗粒之间的冲击引起。在逆克拉德尼效应中，位于弯曲振动表面上的微小颗粒向振动反节点、反节线和反节圆移动，并聚集在这些振动反节点、反节线和反节圆处。逆克拉德尼效应是由振动面上的微涡流引起。在振动减摩效应中，位于振动面上的微小颗粒和振动面之间的摩擦力变小。一般认为振动减摩效应是由微小颗粒和振动面之间的瞬间分离引起。克拉德尼效应和振动减摩效应可用于地面环境和真空环境中的太阳能电池板除尘；由于需要微涡流，逆克拉德尼效应只能用于非真空环境的太阳能电池板除尘。

上述为本发明的理论原理，现结合具体实施例对本发明的技术方案进一步描述。

实施例一的结构如图1，图2所示。