光伏组件光学污垢建模与检测的最优波长选择

摘要： 污垢通过减少到达光伏电池的光量以及改变其外部光谱响应来影响光伏组件的性能。目前，污垢监测市场正转向测量透射率或反射率的光学传感器，而非直接测量污垢对光伏组件性能的影响。这些采用单一光学测量的传感器无法校正取决于太阳辐照光谱和被监测光伏材料光谱响应的污垢损失。本研究探索了仅通过两到三次单色测量提取完整污垢光谱特征来改进污垢光学检测的方法。通过分析在西班牙哈恩进行的为期46周实验性污垢研究期间，使用分光光度计测量的光谱透射率数据发现：采用被污染光伏玻璃半球透射率的光谱特征能显著提升污垢检测效果，在不同光伏材料和辐照条件下均呈现最低误差。此外，研究还表明可根据被监测光伏半导体材料（硅、碲化镉、非晶硅、铜铟镓硒及代表性钙钛矿）选择测量波长以最小化污垢损失检测误差。与单波长测量技术相比，本文讨论的方法对潜在测量误差也表现出更强的鲁棒性。