زدودن گردوغبار پنل‌های خورشیدی با استفاده از پوشش‌های خود تمیزشونده

به گزارش خبرنگار گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا، اگر پنل‌های خورشیدی در خاک غرق شده باشند، نمی‌توانند کارآمد عمل کنند، اما تمیز کردن منظم آن‌ها می‌تواند فرآیندی زمان‌بر باشد. از این رو مهندسان آلمانی اکنون یک پوشش بسیار نازک ایجاد کرده اند که می‌تواند پنل‌های خورشیدی و سایر سطوح را به صورت خود به خود تمیز کند.

انرژی خورشیدی بزرگترین منبع انرژی تجدیدپذیر است و به سرعت در حال رشد است. اما همان‌طور که می‌توانید تصور کنید، فرستادن شخصی با اسکاج برای تمیز کردن میلیون‌ها پنل خورشیدی در هر مزرعه امکان‌پذیر نیست. اکنون محققان مؤسسه Fraunhofer در آلمان گام‌های مهمی را در جهت رفع این مشکل برداشته اند.

محققان پوششی ایجاد کردند که واکنش آن به آب بر اساس زمان روز تغییر میکند و به آن اجازه می‌دهد تا هرگونه تجمع گرد و غبار و کثیفی را نسبتاً سریع از بین ببرد. عنصر اصلی این پوشش اکسید تیتانیوم است که در حالت عادی آب را دفع می‌کند و قطراتی را تشکیل می‌دهد که به راحتی می‌ریزد. با این حال، زمانی که اکسید تیتانیوم در معرض نور UV قرار می‌گیرد، حالت آن را تغییر می‌دهد و به شدت جذب آب می‌شود، که سطح را با لایه نازکی از آب مرطوب نگه می‌دارد.

 در واقع، این فرآیند باعث ایجاد یک پوشش خود تمیز شونده بر روی پنل‌های خورشیدی می‌شود. گرد و غبار یا کثیفی که در طول روز جمع می‌شود نمی‌تواند به سطح بچسبد، زیرا لایه نازک آب آن را از بین می‌برد، سپس در شب آب به قطراتی تبدیل می‌شود که به راحتی می‌غلتد و کثیفی را با خود می‌برد. به عنوان یک مزیت، وقتی اکسید تیتانیوم با نور UV فعال می‌شود، مولکول‌های آلی را از بین می‌برد و به طور موثر سطح را استریل می‌کند.

ایده کلی این فناوری قبلاً در شیشه‌های خود تمیز شونده پیاده سازی شده بود که معمولاً شامل یک مکانیسم دفع آب یا جذب آب بود نه هردو آنها. اما پوشش جدید محققان Fraunhofer برای تولید انبوه از هر دو مکانیسم بهره گرفته است و می‌تواند روی سلول‌های خورشیدی، پنجره‌ها و سطوح دیگر اعمال شود.

نمونه‌ای از پوشش شیشه‌ای جدید خود تمیز شونده که تصویر بالا فاز دفع آب و تصویر پایین فاز جذب آب را در آن نشان می‌دهد.

محققان از یک کارخانه آزمایشی برای تولید رول‌های شیشه‌ای نازک به عرض ۳۰ سانتی‌متر، طول ۲۰ متر و ضخامت ۱۰۰ میکروم، با پوشش اکسید تیتانیوم تا ضخامت ۱۵۰ نانومتر استفاده کردند.

 البته هنوز موانعی برای استفاده از این روش وجود دارد. محققان می‌گوید این شیشه‌های نازک هنوز بسیار شکننده هستند و در برابر گرما آسیب‌پذیرند. از این رو تحقیقات آینده محققان بر بهبود این امر متمرکز خواهد بود و امکان استفاده از فیلم‌های پلیمری را به جای آن بررسی خواهد کرد.

این تحقیق در نمایشگاه تجاری BAU مونیخ در آوریل ارائه خواهد شد.