图片来源:lafoto / Shutterstock.com
灰尘对太阳能电池板的防护玻璃表面可以迅速降低效率,这意味着减少了太阳的能量转化成有用的电能。此外,太阳能电池板通常在偏远或难以接触的点,使其难以定期清洁。
从面板自动去除表面污染的一种方式而无需人工干预是必要的。方法应该节水因为太阳能农场通常建造在沙漠半干旱或地点,或没有现成的水供应的地方,例如,沿着铁路线。
从大自然汲取灵感
许多科学家一直受到自然和仿生方法清洁表面。他们的解决方案复制lotus或水稻的叶子的表面涂层,或蝴蝶的翅膀,例如。但他们的方法是被动的,他们依靠重力向下拉水去除污染。
然而,华盛顿大学的科学家们采取了不同的方法,探索积极自我清洁的表面。他们声称他们新近发展起来的系统可以使用单个液滴的水系统清洗被污染的表面。
弧的涂料
表面进行调查与弧或各向异性棘轮式输送机图案。这些都是在疏水亲水弯梯级背景。华盛顿团队设计和制造两个弧系统,但许多其他材料也可以组合使用。
第一个是sperfluoro-octyltrichlorosilane (fot) -trimethylsilanol (TMS)自组装单层(SAM)。FOTS-TMS治疗后,玻璃保持透明和平坦。
第二个系统是一个Cytop-TMS spin-coated薄膜。Cytop是一种无定形的氟聚合物具有良好的透明度在紫外和可见的范围,和作为抗反射涂层在玻璃上。它也提高了光学透光率由2.5 - -3.5%在整个可见光波长。
“Cytop-TMS涂层生成光输出功率高于裸玻璃和FOTS-TMS表面处理,依照光透射测量,”研究人员说。“光学性能表明,我们的涂层系统兼容太阳能模块盖玻片,甚至可以有抗反射特性来提高太阳能电池组件功率输出效率。”
概念验证和可控制性
当一个水滴被应用于电弧图案表面使用吸管,它是沿着预定义的曲折的电弧跟踪运输,覆盖整个表面下机械正交振动。华盛顿的研究人员声称,系统使用10μL的水滴去除污垢从受污染的表面。
面板的粘附灰尘影响粒子的特征和他们所做的,通常石英和硅酸盐矿物,农业和燃料组件。环境相对湿度和温度,例如,表面粗糙度,表面和任何治疗也经历了影响如何坚持表面灰尘。
本研究表明,模块化的超然力量——张力表面和水的水力剪切力比粘附力和更健壮的表面被污染。
“尘埃颗粒脱落欧洲杯猜球平台的表面张力和水动力的力量,而封装的内部流振动滴,”研究人员解释道。
滴似乎无视重力和爬上设备的倾斜表面的振动。“我们的实验表明,液滴可以爬上坡高达15度倾斜的表面,“他们补充说。“高倾角角度,液滴表面往往是摆脱。”
实时演示显示太阳能模块实现了23%分获得清洁后。此外,这个活跃的系统比被动控制系统。这个过程是single-mask降低制造费用,尽管额外的成本将增加过程尚未公开。
引用和进一步阅读
贝里尼,大肠(2021)积极的自洁技术光伏模块,光伏杂志(在线)https://www.pv-magazine.com/2021/02/02/active-self-cleaning-tech-for-pv-modules/(2021年2月12日通过)。
太阳、d和Bohringer, k (2020)一个活跃的表面自洁系统光伏模块使用各向异性棘轮式输送机和机械振动,微系统与纳米工程https://doi.org/10.1038/s41378 - 020 - 00197 - z(2021年2月12日通过)。
免责声明:这里的观点是作者表达他们的私人能力,不一定代表AZoM.com T /有限的观点AZoNetwork这个网站的所有者和经营者。这个声明的一部分条款和条件本网站的使用。