Ученые нашли удивительно простой способ увеличить ток солнечных панелей на 64,7%

Измерения показали, что самоочищающееся тонкопленочное нанопокрытие последовательно увеличивало ток короткого замыкания, в среднем 2,8 А, что на 64,7% выше, чем 1,7 А у панели без покрытия.

Исследователи из Университета Порт-Саида в Египте разработали инновационное самоочищающееся гидрофильное нанопокрытие для солнечных панелей. Это покрытие направлено на решение проблемы загрязнения панелей пылью и грязью, что может значительно снизить их эффективность. В рамках исследования ученые создали покрытие, смешав несколько химических веществ: этанол, деионизированную воду, гидроксид аммония и тетраэтилортосиликат.

При применении этого покрытия на солнечные панели, оно продемонстрировало значительные улучшения в выработке электроэнергии. В тестах, проведенных на открытом воздухе в течение десяти месяцев, панели с покрытием показали на 64,7% больший ток, чем аналогичные панели без покрытия. Это улучшение было связано с тем, что гидрофильные поверхности покрытия способны удерживать капли воды, распределяя их в тонкие пленки по поверхности панели. Эти пленки играют роль самоочищающегося механизма, который удаляет пыль и грязь с поверхности панели, когда вода испаряется.

Создание покрытия потребовало разработки определенной смеси химических веществ. 50 мл этанола использовались как растворитель, к которому добавили 1 мл деионизированной воды, 2,2 мл гидроксида аммония и 2,5 мл тетраэтилортосиликата. Смесь нагревалась до 50 °C в песчаной бане, после чего она была нанесена на поликристаллическую солнечную панель с номинальной эффективностью 13,71%. Панель с этим нанопокрытием показала улучшенные показатели в сравнении с контрольной панелью, не имеющей покрытия.

Панели с нанопокрытием показали улучшение в эффективности работы — ток короткого замыкания был в среднем 2,8 А, что на 64,7% выше, чем у панелей без покрытия (1,7 А). Также панели с покрытием продемонстрировали более высокую эффективность, достигая пиковых значений от 12% до 13,5%, в отличие от 7–8% у панелей без покрытия.

Дополнительно, панель с покрытием показывала более высокую выходную мощность: в среднем около 24,75 Вт, в то время как панель без покрытия — только около 14 Вт. Этот результат подчеркивает значительное увеличение общей производительности солнечных панелей благодаря использованию нового нанопокрытия.

Однако ученые подчеркивают, что необходимы дополнительные исследования для оценки эффективности покрытия в различных пыльных условиях, а также для изучения его долговечности и экономической целесообразности. В будущем планируется продолжить работу по улучшению технологии и анализу ее применения в различных климатических и экологических условиях.

Источник: pv-magazine.com