Вчені знайшли напрочуд простий спосіб збільшити струм сонячних панелей на 64,7%

Дослідники з Університету Порт-Саїда в Єгипті розробили самоочисне гідрофільне нанопокриття, що самоочищається, яке можна використовувати для зменшення забруднення і збільшення вироблення електроенергії сонячними панелями. Про це пише 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 показали, що тонкоплівкове нанопокриття, яке самоочищається, послідовно збільшувало струм короткого замикання, в середньому 2,8 А, що на 64,7% вище, ніж 1,7 А у панелі без покриття. Панель із покриттям також послідовно досягала більш високої ефективності, досягаючи пікових значень 12-13,5% порівняно з 7-8% у 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.

Майбутні дослідження оцінять ефективність покриття в різних запорошених середовищах. Крім того, потребує подальшого вивчення довговічність та економічна ефективність покриття, заявили вчені.

Раніше ми писали, що сонячні та вітрові станції під загрозою через "несподівані" явища. За словами дослідників, погодні умови, які можуть надовго скоротити вироблення енергії вітру і сонця, стали частішими і серйознішими.