Листья лотоса помогли решить одну из главных проблем солнечных батарей

Листья лотоса подсказали израильским ученым из Негевского университета Бен-Гуриона, как создать технологию по удалению пыли с поверхности солнечных батарей.

Исследования показали, что новая технология позволяет удалить 98% пыли. Это, в частности, значительно увеличивает потенциал применения солнечной энергии в пустынях, сообщает издание EurekAlert.

Оседание пыли на солнечных батареях является главной проблемой получения энергии с помощью фотоэлектрических ячеек и солнечных тепловых коллекторов. Особенно это касается районов с высокой плотностью пыли, таких как пустыня Негев в Израиле.

В природе мы наблюдаем, что лист лотоса остается без пыли из-за его нанотекстурированой поверхности и тонкого воска, гидрофобного покрытия, которое отталкивает воду, — отмечают исследователи. — В пустыне пыль скапливается на поверхности солнечных батарей, и их постоянная чистка является трудоемкой задачей, поэтому мы стараемся имитировать это поведение на солнечной батарее.

Поэтому исследователи модифицировали кремниевый полупроводник, используемый в фотоэлектрических клетках, чтобы имитировать самоочищающиеся свойства листьев лотоса.

Известно, что гидрофобия снижает трение между каплями воды и поверхностью, позволяя таким образом каплям воды скользить вниз, очищая поверхность. Однако силы, которые стоят за этим процессом, до сих пор не до конца изучены.

Чтобы пролить свет на эти силы и влияние на них нанотекстуры поверхности, исследователи подготовили четыре образца поверхостей:

• гладкие гидрофильные;
• нанотекстурированые гидрофильные;
• гладкие гидрофобные;
• нанотекстурированые гидрофобные.

Эти экспериментальные образцы создавались путем химического травления поверхности для создания нанопроволоки на поверхности и дополнительного нанесения гидрофобного покрытия.

В результате показатели удаления частиц составляли от 41% на гидрофильных гладких кремниевых пластинах до 98% на супергидрофобных наностекстурированных кремниевых поверхностях.

Мы установили, что причиной повышенного удаления частиц является не низкое трение между каплями и супергидрофобними поверхностями, — отмечают ученые. — Скорее всего, это увеличение сил, которые могут отделять частицы от поверхности.

Напомним, американские ученые недавно установили, что добавление биологических материалов способно значительно повысить производительность солнечных батарей.