Листя лотоса допомогло вирішити одну з головних проблем сонячних батарей

Листя лотоса підказало ізраїльським ученим із Негевського університету Бен-Гуріона, як створити технологію з видалення пилу з поверхні сонячних батарей.

Дослідження показали, що нова технологія дозволяє видалити 98% пилу. Це, зокрема, значно збільшує потенціал застосування сонячної енергії в пустелях, повідомляє видання EurekAlert.

Осідання пилу на сонячних батареях є головною проблемою отримання енергії за допомогою фотоелектричних комірок та сонячних теплових колекторів. Особливо це стосується районів із високою щільністю пилу, таких як пустеля Негев в Ізраїлі.

У природі ми спостерігаємо, що лист лотоса залишається без пилу через його нанотекстуровану поверхню та тонкий воск, гідрофобне покриття, яке відштовхує воду, — зазначають дослідники. — У пустелі пил накопичується на поверхні сонячних батарей, і їх постійне чищення є трудомістким завданням, тому ми намагаємось імітувати цю поведінку на сонячній батареї.

Тому дослідники модифікували кремнієвий напівпровідник, що використовується у фотоелектричних клітках, щоб імітувати самоочисні властивості листя лотоса.

Відомо, що гідрофобія знижує тертя між краплями води і поверхнею, дозволяючи таким чином краплям води ковзати вниз, очищуючи поверхню. Однак сили, які стоять за цим процесом, досі не до кінця вивчені.

Щоб пролити світло на ці сили і вплив на них нанотекстури поверхні, дослідники підготували чотири зразки поверхонь:

• гладкі гідрофільні;
• нанотекстуріровані гідрофільні;
• гладкі гідрофобні;
• нанотекстуріровані гідрофобні.

Ці експериментальні зразки створювалися шляхом хімічного травлення поверхні для створення нанодротин на поверхні та додаткового нанесення гідрофобного покриття.

В результаті показники видалення частинок становили від 41% на гідрофільних гладких кремнієвих пластинах до 98% на супергідрофобних наностекстурірованих кремнієвих поверхнях.

Ми встановили, що причиною підвищеного видалення частинок є не низьке тертя між краплями і супергідрофобнимі поверхнями, — зазначають учені. — Швидше за все, це збільшення сил, які можуть відокремлювати частинки від поверхні.

Нагадаємо, американські вчені нещодавно встановили, що додавання біологічних матеріалів здатне значно підвищити продуктивність сонячних батарей.