作品名稱：太陽能板清洗車
學校名稱：青島黃海學院
參賽隊伍：努力變優秀1隊
參賽學生：趙和龍 文思碩 宋子龍
指導老師：李華光 安菲菲
隨著社會經濟的快速發展，人類生產生活對傳統資源的使用使得煤、石油、天然氣等不可再生能源頻頻告急，能源問題逐漸成為制約國際經濟發展的瓶頸，在國際上，越來越多的國家開始實施“太陽能計劃”，開發陽光資源，尋求綠色可持續發展的新動能。在太陽能發電板的使用過程中，發電板表面的灰塵或積雪嚴重的降低了發電板的透光率，進而成為影響太陽能發電板組件能量轉換效率的關鍵因素。在太陽能發電板的使用過程中，發電板表面的灰塵或積雪嚴重的降低了發電板的透光率，進而成為影響太陽能發電板組件能量轉換效率的關鍵因素。據統計，太陽能板表面的灰塵污染會大幅降低光伏電站發電量, 發電板表面塵土或積雪造成年平均發電效率可降低6%, 如按照2021年全球裝機量預計將達到500GW左右計算, 每年因灰塵降低發電量而造成的經濟損失將高達50億美元。隨著電站裝機量的不斷增長, 這一損失會愈發嚴重，2030年全球裝機總量約1400GW時, 灰塵造成的經濟損失預計將高達130億美元。由此可見，太陽能發電板非常容易積攢塵土，影響發電效率并造成經濟損失，研究和設計一種自巡航太陽能電站光伏板清潔車，定期對太陽能板清潔，可提高太陽能板的受光率，提高發電效率，將產生巨大的經濟效益。
1.國內外現狀
（1）國內現狀：在國內，2011年內蒙古神舟光伏電力有限公司研發設計了一種用于太陽能光伏板的清洗車，該清洗車上主要配備了滾刷和水管噴頭。車身自帶罐裝水箱，水箱接粗細兩根水管，在進行清洗工作時，先用粗管清洗一遍太陽能光伏電池板，然后使用滾刷清洗一遍太陽能光伏電池板，最后在用細出水管沖洗一遍。三遍清潔工作效果明顯提升光伏電池板表面清潔度。但此清洗車所存在的缺陷主要是，智能化不夠明顯，無法自主監控并感知太陽能光伏電池板以及組件表面的灰塵積累程度，在清洗過程中使用大量的水和清潔劑，體積也相對龐大，進行清洗工作時不夠靈活。
（2）國外現狀：倫敦大學研發設計了一種安裝在太陽能光伏板上的街道路燈自清潔設備。該設備的工作狀態可分為干、濕兩種自清潔模式，構成較為簡單，主要包含三個結構，支撐結構，運動結構，噴水結構，三者聯合進行清掃工作。此設備可以直接安裝在光伏電池板的背光面，定時清洗太陽能光伏電池板，即使這套自清潔光伏電池板設備能夠清掃街道太陽能發電設備的灰塵，提高其清潔度，但是一套設備只能清潔一個路燈，運行模式較為單調，仍然不能夠勝任大型太陽能發電站。
2.發展趨勢
隨著控制工程以及智能技術的研發以及投入使用，清潔移動機器人將向更智能化、輕量化的方向發展。在未來，太陽能光伏板清潔移動機器人可實現與衛星同步定位，通過智能手機等移動電子通訊設備快捷方便地遠程操控。
3.選題的理論依據與應用價值
（1）選題的理論依據：
在生態環境日趨惡化、化石燃料日趨緊張的今天，太陽能作為一種清潔可再生的資源擁有著很大的應用前景。近年來，隨著人們對太陽能的研究，太陽能轉換電能的效率得到了提高，光伏發電技術也在逐漸成熟,太陽能有可能成為替代其他能源的關鍵能源之一。隨著光伏產業的發展成本逐漸降低，促使大型光伏發電站快速發展，光伏發電技術的應用迎來了前所未有的重大發展機遇，但在光伏發電應用的過程中，也面臨著很多棘手問題有待人們急需解決，例如附著在發電板表面的灰塵是影響光伏發電板組件能量轉換效率的關鍵因素之一，天氣干燥，風沙較大，空氣中的浮塵含量較多，增加了光伏發電板的表面落塵量。此外，地區較少的降雨量，組件通過雨水的自清潔能力較差，導致光伏組件表面的灰塵落塵量相對較大。由于現有的清潔設備存在諸多弊端，所以現階段光伏發電板的清潔主要以人工清理作為最主要方式,針對大型的光伏陣列或者光伏電站，人工清理所帶來的人力勞動成本和水資源消耗卻是一種負擔，因此利用清潔機器人，有效的、經濟的清掃光伏組件的灰塵，對于提高光伏產業的經濟效益至關重要，所以，研究和設計一種自巡航太陽能電站光伏板清潔車是完全可行的。
（2）應用價值：
