Солнечные батареи не могут работать эффективно, если они покрыты слоем грязи. К сожалению, их регулярная очистка может быть очень трудоемким процессом. Но теперь немецкие инженеры разработали ультратонкое покрытие, которое может сделать солнечные батареи и другие поверхности самоочищающимися.
Покрытие разработано исследователями из Института Фраунгофера. Оно меняет свою реакцию на воду в зависимости от времени суток, позволяя быстро смывать пыль и грязь.
Ключевым ингредиентом покрытия является оксид титана, который в нормальном состоянии отталкивает воду. При этом образуются капли, которые легко скатываются с поверхности. Когда оксид титана подвергается воздействию ультрафиолета, он меняет состояние и, наоборот, становится гигроскопичным - то есть, притягивает воду. В этом случае поверхность становится влажной, покрытой тонким слоем воды.
Сверху - покрытие в режиме водоотталкивания. Вода собрана в капли. Снизу - гигроскопичный режим притягивания влаги. Вода равномерно распределена по поверхности
Это сочетание свойств позволяет покрытию самоочищаться. Пыль и грязь, которые накапливаются в течение дня, не прилипают к поверхности, поскольку от этого их удерживает тонкий слой воды. Ночью, когда покрытие становится водоотталкивающим, вода шариками скатывается с поверхности, унося с собой загрязнение. Кроме того, оксид титана под воздействием ультрафиолетового света разрушает органические молекулы, эффективно стерилизуя поверхность.
Покрытие легко производить в больших объемах. Пленку можно наносить на уже существующие солнечные элементы, окна и другие поверхности. Теперь команда сфокусируется на том, чтобы сделать покрытие более живучим и прочным. Разработка будет представлена на выставке BAU 2023 в Мюнхене в апреле.
