Các nhà nghiên cứu từ Trung tâm quang điện silicon (CSP) ở Viện Fraunhofer của Đức đã đánh giá tác động của một số chất tẩy rửa tấm pin mặt trời lên bề mặt kính tấm pin, phát hiện một số chất tẩy rửa dành cho tấm pin mặt trời có thể làm hư hại lớp phủ chống phản xạ (ARC) trên mặt kính, làm giảm sản lượng điện năng.
Các thử nghiệm của họ cho thấy, trong khi một số chất tẩy rửa an toàn thì những chất khác lại gây sự xuống cấp rõ rệt ở lớp phủ mặt kính. Vấn đề này nhấn mạnh sự cần thiết phải lựa chọn cẩn thận các sản phẩm tẩy rửa để tránh mất hiệu suất lâu dài cho tấm pin mặt trời.
Các nhà nghiên cứu thử nghiệm 5 loại chất tẩy rửa có trên thị trường cùng với nước khử ion tinh khiết, dùng làm mẫu tham chiếu. Mục đích để xác định xem các chất tẩy rửa hóa học dùng trong quá trình bảo trì tấm pin mặt trời, có làm suy giảm lớp phủ chống phản xạ (ARC) thường phủ lên mặt kính tấm pin mặt trời hay không.
Nhóm nghiên cứu cho mặt kính của tấm pin tiếp xúc chất tẩy rửa trong 24 giờ ở nhiệt độ 55°C. Điều này tương ứng với tổng thời gian làm ướt trong suốt vòng đời tấm pin, giả sử việc vệ sinh thường xuyên, đồng thời nhiệt độ 55°C của tấm pin cũng không phải là điều bất thường khi tiếp xúc trực tiếp ánh nắng mặt trời, theo các nhà nghiên cứu.
Sau khi tiếp xúc chất tẩy rửa, nhóm nghiên cứu định lượng hiệu suất quang học của kính bằng các phép đo quang học, đặc biệt là độ truyền quang học. Họ nhận thấy, một số sản phẩm tẩy rửa có tác động lớn hơn các sản phẩm khác và có khác biệt giữa 5 loại chất tẩy rửa mà họ nghiên cứu.
Sự thay đổi về hiệu suất quang học ở mặt kính sẽ trực tiếp dẫn đến tổn thất điện năng cho tấm pin. Nếu lớp phủ chống phản xạ (ARC) bị xuống cấp và chức năng chống phản xạ bị mất, tấm pin sẽ sản xuất ít điện năng hơn.
3 trong số 5 chất tẩy rửa được thử nghiệm đã gây ra sự xuống cấp đáng kể lớp ARC, dẫn đến tổn thất quang học, từ đó làm giảm hiệu suất tấm pin. Trong các trường hợp ảnh hưởng nhất, nhóm nghiên cứu tính toán được tổn thất hiệu suất lên đến 5,6%. Con số này đề cập đến tổn thất dòng điện của tấm pin mặt trời so với tấm pin có lớp ARC không bị hư hại.
Ngược lại, 2 trong số các chất tẩy rửa được thử nghiệm không gây ra sự xuống cấp đáng kể nào, tương tự như nước khử ion làm mẫu tham chiếu. Hình ảnh hiển vi xác nhận nguyên nhân cơ bản: Mặt kính có ARC tiếp xúc chất tẩy rửa gây hại, cho thấy sự xuống cấp rõ rệt ở bề mặt, còn các mẫu được xử lý bằng chất không gây hại vẫn giữ được lớp ARC gần như nguyên vẹn.
Theo nhà nghiên cứu, hư hỏng trên lớp ARC là vĩnh viễn và có khả năng do phản ứng hóa học gây ra, vì không phát hiện thấy ứng suất cơ học nào trong các thí nghiệm. Hiện nay có những công ty có thể sửa chữa hoặc trang bị lại tấm pin bằng lớp ARC khác, nhưng việc này có thể không được thực hiện thường xuyên.
Thông thường, chất tẩy rửa hóa học được sử dụng để vệ sinh tấm pin mặt trời nhằm giảm thiểu tác động trầy xước và mài mòn do robot hoặc bàn chải cơ học tạo ra. Nhưng điều đó chỉ có ý nghĩa nếu bạn tránh được các hư hỏng gây ra bởi chất tẩy rửa, bởi nếu không, bạn không được lợi gì cả.
Bước tiếp theo, các nhà nghiên cứu ở Fraunhofer CSP dự kiến tìm hiểu mối quan hệ giữa hiệu suất làm sạch thực tế và các hư hỏng có thể xảy ra đối với lớp ARC. Mục tiêu của việc nghiên cứu chuyên sâu về sự tương tác giữa các hiệu ứng hóa học và cơ học là để đưa ra các khuyến nghị cho ngành năng lượng mặt trời.
