Lấy cảm hứng từ lá sen để làm sạch bụi trên các tấm pin mặt trời

Theo EurekAlert, một nhóm khoa học hỗn hợp Israel và Mỹ đã nghiên cứu ảnh hưởng của các lực cực nhỏ lên các cơ chế loại bỏ bụi khỏi bề mặt các tấm pin mặt trời. Và họ đã mượn một giải pháp từ thiên nhiên, cụ thể là từ cấu tạo của lá sen, để tạo ra một lớp phủ nano phù hợp cho các tấm pin.

Cụ thể, các nhà khoa học từ trường đại học Ben-Gurion kết luận rằng việc sửa đổi các tính chất của các tấm pin mặt trời có thể làm giảm đáng kể lượng bụi tích tụ trên bề mặt và do đó làm tăng đáng kể năng suất của các trạm năng lượng mặt trời nằm trong sa mạc và các khu vực khác có mật độ bụi cao. Hiện tại, ô nhiễm bề mặt của các tấm pin mặt trời là một vấn đề nghiêm trọng mà ngành năng lượng mặt trời đang phải đối mặt và đòi hỏi một giải pháp hiệu quả.

Để làm được điều này, các nhà khoa học quyết định nghiên cứu khả năng sửa đổi chất nền silicon, chất bán dẫn trong pin mặt trời. Siêu thấm nước, đặc tính kỵ nước, được biết là làm giảm ma sát giữa các giọt nước và bề mặt, cho phép nước thoát cùng với bụi bẩn. Tuy nhiên, hiệu quả của cơ chế tự làm sạch vẫn chưa được khoa học hiểu đầy đủ.

Bằng cách so sánh một số loại bề mặt có thể dùng cho các tấm pin mặt trời, các nhà khoa học phát hiện ra rằng các bề mặt silicon với vật liệu nano chống thấm nước có thể được làm sạch tốt nhất khỏi bụi ở mức 98%. Tệ nhất trong tất cả - sạch bụi ở mức 41% - là bề mặt mịn màng. Các nhà khoa học đã xác nhận những kết quả này bằng cách đo độ bám dính của các hạt micron với chất nền, kết quả độ bám dính giảm 30 lần trong trường hợp các bề mặt silicon với vật liệu nano chống thấm nước.

Trong tự nhiên, chúng ta có thể quan sát cách lá sen được làm sạch bụi do cấu trúc nano của bề mặt lá và một lớp phủ mỏng chống thấm nước bằng sáp, - Tabea Heckenthaler, thành viên của một nhóm nghiên cứu quốc tế tiết lộ. Chúng tôi đã cố gắng tạo ra một cái gì đó tương tự cho một tế bào quang điện.