Ученые-исследователи с факультета электротехники и вычислительной техники Бостонского университета представили свои выводы о самоочищающихся солнечных панелях на 240-м Национальном собрании Американского химического общества (ACS).
Во время встречи они рассказали, как самоочищающееся покрытие на поверхности солнечных элементов, основанное на технологии, разработанной для космических полетов на Марс, может повысить эффективность производства электроэнергии из солнечного света. Затраты на техническое обслуживание крупномасштабных солнечных установок также могут быть снижены.
Работая с НАСА, руководитель исследования Малай К. Мазумдер, доктор философии, и его коллеги из Бостонского университета первоначально разработали технологию самоочищающихся солнечных панелей для использования в лунных и марсианских миссиях. ??Марс, конечно, пыльная и сухая среда,?? Мазумдер объяснил, что солнечные батареи, питающие вездеходы и будущие пилотируемые и роботизированные миссии, не должны подвергаться осаждению пыли. Но и солнечные батареи здесь, на Земле, тоже не должны стоять.
Технология самоочистки включает в себя нанесение прозрачного электрочувствительного материала на стекло или прозрачный пластиковый лист, покрывающий панели. Датчики контролируют уровень пыли на поверхности панели и включают материал, когда концентрация пыли достигает критического уровня. Электрический заряд посылает пылеотталкивающую волну, льющуюся каскадом по поверхности материала, поднимая пыль и унося ее с краев экрана. Мазумдер сказал, что в течение двух минут этот процесс удаляет около 90 процентов пыли, осевшей на солнечной панели, и требует лишь небольшого количества электроэнергии, вырабатываемой панелью, для очистки.
Он добавил: «Слой пыли в одну седьмую унции на квадратный ярд снижает преобразование солнечной энергии на 40 процентов. В Аризоне пыль осаждается каждый месяц примерно в четыре раза больше. Уровень отложений еще выше на Ближнем Востоке, в Австралии и Индии».
Текущий размер рынка солнечных панелей составляет около 24 миллиардов долларов США, продолжил Мазумдер. «Менее 0,04 процента мирового производства энергии производится солнечными панелями, но если бы только четыре процента мировых пустынь были посвящены сбору солнечной энергии, наши потребности в энергии могли бы быть полностью удовлетворены во всем мире. Эта технология самоочистки может сыграть важную роль.
«Мы считаем, что наши самоочищающиеся панели, используемые в районах с высокой концентрацией пыли и твердых частиц, принесут большую пользу этим системам». выход солнечной энергии. Наша технология может использоваться как в небольших, так и в крупных фотоэлектрических системах. Насколько нам известно, это единственная технология автоматической очистки от пыли, которая не требует воды или механического движения.
Мазумдер добавил, что потребность в этой технологии растет с ростом популярности солнечной энергии. Использование солнечных или фотоэлектрических панелей увеличилось на 50 процентов с 2003 по 2008 год, и прогнозы предполагают темпы роста не менее 25 процентов в год в будущем. По его словам, росту способствует акцент на альтернативные источники энергии и забота всего общества об устойчивости (использование ресурсов сегодня таким образом, чтобы не ставить под угрозу способность будущих поколений удовлетворять свои потребности).