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新研發的超薄塗層使太陽能電池板具有自清潔功能

新研發的超薄塗層使太陽能電池板具有自清潔功能

2023-01-30 Comments 0 Comment

太陽能是最大的可再生能源,而且它正在迅速增長。但是你可以想像,派人拿著刮刀去清潔每個公園的數百萬塊太陽能電池板是不可行的。讓它們自己清潔將是最理想的–現在德國弗勞恩霍夫研究所的研究人員已經朝著這個概念邁進了一步。

1.jpg

該團隊創造了一種塗層,它可以根據一天中的不同時間改變對水的反應,使其能夠相當迅速地清除任何積聚的灰塵和污垢。關鍵成分是氧化鈦,它在正常狀態下會排斥水,形成容易滾落的水滴。然而,當氧化鈦暴露在紫外線下時,它就會改變狀態,變得高度吸水,從而使表面保持濕潤,形成一層薄薄的水。

實際上,這就形成了一個自我清潔的塗層。白天積累的灰塵或污垢不能粘在表面上,因為薄薄的水層將其擋住了,然後在晚上,水珠變成水滴,很容易滾落,從而將污垢帶走。當氧化鈦被紫外線激活時,它還可以破壞有機分子,有效地對錶面進行消毒。

2.jpg

新的自清潔玻璃塗層的樣品,顯示了它的拒水階段(頂部)和引水階段(底部)。

這個一般的想法以前已經在自清潔玻璃中實現了,但它通常涉及到水排斥或水吸引的機制,而不是兩者都有。更妙的是,弗勞恩霍夫團隊的新塗層被設計成可以大規模生產,並且可以全面應用於現有的太陽能電池、窗戶和其他表面。

在測試中,該團隊使用一個試驗工廠生產出30厘米(11.8英寸)寬、20米(65.6英尺)長、只有100微米厚的薄玻璃卷,其中的氧化鈦塗層厚度達到150納米。

當然還有一些障礙需要克服。該團隊說,這種薄玻璃仍然非常脆弱,容易受熱。未來的工作將集中於改進這一點,調查使用聚合物薄膜的可能性。

這項研究將於4月在慕尼黑舉行的BAU貿易展覽會上公佈。

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