Солнечные панели, у которых толщина переднего стекла не превышает 3,2 миллиметра (мм), не пригодны для условий града и высокой влажности. Более подходящими являются модули с толщиной стекла в 4 мм. Такой вывод сделали ученые из Веллурского технологического института (Индия) по итогам исследования, результаты которого публикованы в журнале Renewable Energy.
Авторы исследования сравнили три фотоэлектрических модуля с различной толщиной переднего стекла (2,8 мм, 3,2 мм и 4,2 мм соответственно), нанося по каждому из них удары с помощью ледяных шариков диаметром 45 мм. В результате модуль с толщиной стекла в 2,8 мм потерял 21,8 % мощности, а модуль с толщиной в 3,2 мм — 11,7 %, тогда как для панели с толщиной стекла в 4 мм это снижение составило лишь 0,8 %. Более того, при эксперименте с шариком диаметром в 55 мм падение мощности у последнего из трех модулей составило всего 1,1 %.
Такие различия обусловлены глубиной трещин, которые выводят из строя целые области ячеек. Если на модулях с толщиной переднего стекла в 2,8 мм и 3,2 мм образовывались трещины, которые были заметны невооруженным глазом, то на модулях с толщиной в 4 мм повреждения ограничивались микротрещинами, которые можно было выявить только с помощью специальной оптики. Этот фактор влиял и на сопротивление утечке тока в условиях высокой влажности: на самом тонком модуле способность противостоять влаге и сырости снижалась на 55,3 %, тогда как на среднем модуле — на 46,8 %, а на самом «толстом» — на 27,2 %.
Результаты исследования могут повлиять на оценку рисков солнечной генерации в регионах с высокой частотой выпадения града. Впрочем, это не единственный риск, с которым сталкиваются операторы фотогальванических панелей. Например, в пустыне одной из угроз является попадание песка на поверхность солнечных ячеек. Справиться с этой проблемой может бесконтактный способ очистки, предложенный учеными из Массачусетского технологического института (MIT). Он основан на принципе электростатического отталкивания. Проводник, расположенный над солнечной панелью, притягивает частицы песка, тогда как противоположный заряд поверхности электрогенератора отталкивает частицы, которые поднимаются в воздух и оседают на проводнике. Этот метод безопаснее очистки с помощью сухой щетки, чреватой повреждениями поверхности панели, и при этом экономнее использования дистиллированной воды, которая зачастую малодоступна для засушливых регионов.
