Сонячні панелі значно підвищили свою ефективність завдяки очищенню від пилу.
Вчені з Університету Порт-Саїда в Єгипті створили інноваційне гідрофільне нанопокриття, здатне до самоочищення. Це покриття може бути ефективно використане для зменшення забруднень та підвищення продуктивності сонячних панелей у виробництві електроенергії. Про це повідомляє pv-magazine.com.
Вчені створили покриття від забруднення для сонячних панелей, змішавши етанол, деіонізовану воду, гідроксид амонію і тетраетилортосилікат. Вони випробовували панель з покриттям на відкритому повітрі протягом десяти місяців і виявили, що панель показала на 64,7% вищий струм порівняно з контрольними модулями без покриття.
Гідрофільні поверхні мають кут контакту з водою (WCA) менше 90° і мають високу поверхневу енергію. Ці покриття притягують і розподіляють краплі води в тонкі плівки по поверхні сонячної батареї. Ця тонка плівка може діяти як самоочисний "механізм", змітаючи частинки пилу і бруду в міру випаровування шару води. Результати дослідження демонструють істотний потенціал нанопокриття для ефективного зниження рівня пилу, тим самим підвищуючи надійність фотоелектричних елементів.
Для створення нового нанопокриття група використовувала 50 мл етанолу як розчинник, до якого вона додала 1 мл деіонізованої води і 2,2 мл 35% гідроксиду амонію. Суміш вилили в скляну пляшку і нагріли до 50 °C у піщаній бані. Після нагрівання додали 2,5 мл тетраетилортосилікату, який група перемішувала зі швидкістю 300 об/хв протягом трьох годин. Потім суміш нанесли на полікристалічну сонячну батарею з номінальною ефективністю 13,71% і максимальною потужністю 60 Вт. Перед нанесенням тонкої плівки панель спочатку очистили від пилу, а потім помістили в контрольоване середовище, де наносилося покриття за допомогою розпилювача. Цей фотоелемент, а також ідентична контрольна панель без покриття, були розміщені на відкритому повітрі з нахилом 30°.
Вимірювання продемонстрували, що самоочищаюче тонкоплівкове нанопокриття сприяло посиленню струму короткого замикання до середнього значення 2,8 А, що на 64,7% перевищує 1,7 А, зафіксоване у панелі без покриття. Крім того, панель з покриттям стабільно демонструвала вищу ефективність, досягаючи пікових показників в діапазоні 12-13,5%, у порівнянні з 7-8% для панелі без покриття.
Тест також показав, що вихідна потужність панелі з покриттям варіювалася від 7 Вт до 38 Вт, із середнім значенням близько 24,75 Вт, тоді як панель без покриття демонструвала вихідну потужність від 3 Вт до 23 Вт, із середнім значенням близько 14 Вт.
У майбутніх дослідженнях буде проаналізовано ефективність покриття в умовах різних забруднених середовищ. Вчені також підкреслили необхідність глибшого вивчення його довговічності та економічної доцільності.
Раніше ми повідомляли, що сонячні та вітрові електростанції опинилися під ризиком через "неочікувані" явища. Дослідники зазначають, що погодні умови, які здатні суттєво зменшити виробництво енергії з вітру та сонця, стали більш частими і виразнішими.
