Инновационная разработка южнокорейских исследователей предлагает принципиально новый подход к обслуживанию солнечных панелей. Совместная команда учёных из Института науки и технологий Тэгу-Кёнбук (DGIST) и корпорации Samsung Electronics разработала автономную технологию очистки панелей от пыли, которая работает исключительно за счёт энергии ветра.
Самоочистка без внешнего питания
Ключевым элементом новой системы является ветрогенератор на основе трибоэлектрического эффекта — вращающееся устройство, которое превращает кинетическую энергию ветра в электричество. Полученная энергия питает электродинамический экран (EDS), который удаляет пыль с поверхности солнечных панелей с помощью электрического поля.
В отличие от традиционных систем, требующих внешнего источника питания, новая разработка полностью автономна, что делает её особенно полезной в труднодоступных или отдалённых местах, таких как пустыни, горные районы или даже космические станции.
По словам профессора Джухёка Ли, руководителя проекта со стороны DGIST, «основной прорыв заключается в том, что система использует трёхфазное высоковольтное напряжение, генерируемое исключительно за счёт ветра, для направленного удаления пыли без необходимости подключения к электросети».
Преимущества технологии
Ранее, в 2024 году, та же команда предложила одноблочную систему очистки, которая также использовала ветер, но работала менее эффективно. Она перемещала пыль по поверхности панели с помощью электрических колебаний и надеялась на силу тяжести, чтобы пыль скатилась вниз. Однако эффективность такой системы сильно зависела от угла наклона панели.
Новая трёхфазная система включает в себя специально разработанный трёхфазный вращающийся трибоэлектрический наногенератор и уникальные электроды EDS с направленным узором. Это позволяет удалять пыль в одном направлении, независимо от ориентации панели, повышая стабильность и производительность.
Лабораторные испытания показали, что система способна генерировать напряжение до 1383 вольт и достигать эффективности очистки на уровне 83,48% — это примерно в 1,6 раза лучше по сравнению с предыдущей версией.
Разработка особенно актуальна для регионов, где обычная очистка панелей затруднена или невозможна, например, в пустынях, где нет доступа к воде, или в местах, где сложно задействовать персонал. Используя только энергию ветра, система восстанавливает до 96% исходной эффективности преобразования энергии солнечными панелями, без необходимости дорогостоящего обслуживания.
Это открытие может значительно продлить срок службы солнечных установок и повысить их надёжность, особенно в автономных и экстремальных условиях.
Результаты исследования были опубликованы в научном журнале Nano Energy.
