Ізраїльські вчені винайшли інноваційний метод очищення сонячних панелей від пилу

Вчені з Університету імені Бен-Гуріона (Ізраїль) запропонували кмітливий і простий спосіб очищення сонячних панелей від пилу.

Ця проблема значно знижує коефіцієнт корисної дії сонячних електростанцій.

Новий метод, розроблений вченими, видаляє 98% частинок пилу з поверхні сонячних батарей, що істотно підвищує їх ККД, пише Еurekalert.

У новому дослідженні, опублікованому в науковому журналі Langmuir, ізраїльські винахідники виклали суть нового методу.

За приклад вони взяли квіти лотоса.

За будь-яких умов вони залишаються білими і без пилу.

Адгезія (прилипання) пилу до сонячних панелей – проблема №1 для будь-якої сонячної електростанції.

У районах з високою щільністю пилу, таких як пустеля Негев в Ізраїлі, вона повинна бути вирішена якомога швидше.

«У природі ми спостерігаємо, що лотос залишається без пилу і патогенів завдяки своїй нанотекстурованій поверхні і тонкому восковому гідрофобному покриттю, яке відштовхує воду.

У пустелі пил накопичується на поверхні сонячних елементів, а їх постійне очищення досить трудомістке.

Ось чому ми зімітували поведінку рослини на сонячному елементі», – пояснила Табі Хекенталер з Інституту водних ресурсів імені Цукерберга.

Виявилося, що зміна поверхневих властивостей на 45% знижує кількість пилу, що осідає на поверхні сонячних панелей.

Іншими словами, як мінімум удвічі можна посилити потенціал застосування сонячної енергії.

Вчені досліджували ефект модифікації кремнієвої підкладки (Si), напівпровідника, використовуваного в фотоелектричних елементах, щоб імітувати самоочисні властивості лотоса – коли вода скочується з листя і забирає з собою забруднення.

Відомо, що супергідрофобність зменшує тертя між краплями води і поверхнею, тим самим дозволяючи краплям води зносити чисті частки з поверхонь.

Однак сили, які прикріплюють частки до поверхонь під час механізму самоочищення, і вплив нанотекстур на ці сили, до кінця не вивчені.

Щоб пролити світло на ці сили і вплив нанотекстури на них, ізраїльські вчені підготували чотири різні сонячні панелі на основі кремнію.

Потрібний результат було досягнуто шляхом вологого хімічного травлення поверхні для створення нанодротів на поверхні і нанесення додаткового гідрофобного покриття.

Видалення частинок збільшилося з 41% на гідрофільних гладких кремнієвих пластинах до 98% на супергідрофобних нанотекстурованих поверхнях.

Результати були науково підтверджені.

Виявилося, що адгезія в воді знижується в 30 разів.

За словами розробників, причиною збільшення зісковзування брудних часток стало не низьке тертя між краплями і супергідрофобними поверхнями, а збільшення сили, яка відокремлює ці частинки від поверхонь.

Експериментальні методи і критерій видалення частинок, отримані в лабораторних умовах, легко можуть бути відтворені при виробництві самоочисних поверхонь різної хімічної природи або текстури.