Các chuyên gia năng lượng mặt trời từ Đại học Loughborough đã được tài trợ để tạo lớp phủ chống bám bẩn cho mô-đun năng lượng mặt trời

Trưởng dự ánGiáo sư Michael Walls, Giáo sư về Quang điện cho Hệ thống điện trong trường đại họcTrung tâm Công nghệ Hệ thống Năng lượng Tái tạo (CREST), cho biết nghiên cứu kéo dài ba năm, được tài trợ bởi Hội đồng Nghiên cứu Khoa học Vật lý và Kỹ thuật (EPSRC), có khả năng “giảm thiểu một trong những vấn đề nghiêm trọng nhất đối với các tiện ích năng lượng mặt trời”.

Chi phí của các mô-đun năng lượng mặt trời - còn được gọi là 'tấm pin mặt trời' - đã giảm đáng kể trong vài năm qua và người ta dự báo rằnghơn 40GW sẽ được sử dụng ở Anh vào năm 2030.

Các tài sản năng lượng mặt trời được tài trợ bởi các nhà quản lý chuyên nghiệp, những người lo ngại chi phí vận hành liên tục của việc bảo trì, điều này ảnh hưởng đến sản lượng điện và lợi tức đầu tư.

Sự chú ý đang được tập trung vào các vấn đề gây ra bởi 'bẩn', một thuật ngữ được sử dụng để mô tả sự tích tụ của bụi bẩn, bụi, tuyết và các hạt khác trên kính che trên các mô-đun năng lượng mặt trời.

Đây là một vấn đề nghiêm trọng vì đất làm giảm lượng ánh sáng đến các tế bào năng lượng mặt trời.

Bụi bẩn có thể làm giảm sản lượng điện hơn 5% ở Anh và làmột vấn đề nghiêm trọng hơn nhiều (lên đến 50%)ở những vùng khô cằn, có nắng như ở Ấn Độ và Trung Đông.

Các lớp phủ chống bám bẩn kỵ nước (chống thấm nước) gốc polyme đã được chứng minh là hoạt động về nguyên tắc, nhưng độ bền của chúng không đủ để chịu được 24/7 khi tiếp xúc với các tác động của môi trường hoặc do mài mòn do lau chùi thường xuyên.

Mục tiêu của nghiên cứu này là phát triển và thử nghiệm một lớp phủ vô cơ mỏng chống mài mòn.

Các nhà nghiên cứu hy vọng lớp phủ sẽ làm giảm độ bám dính của các mô-đun với đất và giảm tần suất của các chu kỳ làm sạch tốn kém.

Lớp phủ sẽ được thiết kế để đảm bảo nó có khả năng được ứng dụng ở quy mô công nghiệp bằng cách sử dụng quy trình hóa học tương thích với sản xuất thủy tinh.

Nhóm nghiên cứu dự đoán rằng, nếu dự án thành công, việc sử dụng lớp phủ sẽ “cải thiện đáng kể sản lượng điện thực tế của các mô-đun năng lượng mặt trời và sẽ có tác động trên toàn thế giới”.

Giáo sư Walls nhận xét: “Vương quốc Anh cam kết đạt được mức phát thải carbon ròng bằng 0 vào năm 2050.

“Điều này sẽ đòi hỏi một sự thay đổi lớn trong cách tạo ra điện, tránh đốt cháy nhiên liệu hóa thạch và hướng tới việc sử dụng các nguồn tái tạo như gió và mặt trời.

“Chúng tôi rất vui khi nhận được tài trợ cho dự án này thông qua EPSRC. Bụi bẩn là một vấn đề lớn làm hạn chế sản lượng điện từ các tấm pin mặt trời.

“Kế hoạch của chúng tôi là sản xuất một lớp phủ chống bẩn vừa hiệu quả, bền và chi phí thấp.”

Dự án trị giá 1,2 triệu bảng Anh do Đại học College London hợp tác và sẽ nhận được đầu vào từ các đối tác công nghiệp Above Surveying Ltd, Tập đoàn NSG (Anh), Solar Farm Cleaning Ltd.

Giáo sư Ivan Parkin, Trưởng khoa Toán học và Khoa học Vật lý của UCL, nhận xét: “Chúng tôi mong muốn tạo ra các lớp phủ thông qua một quá trình gọi là lắng đọng hơi hóa học và để xem chúng hoạt động như thế nào trong thực tế.

“Đây là một phần của nghiên cứu 'từ cái nôi đến ngôi mộ', nơi chúng tôi tổng hợp các vật liệu ban đầu, lắng đọng chúng dưới dạng màng mỏng, và sau đó kiểm tra các đặc tính chức năng của chúng.

“Một lớp phủ thành công có thể đi một chặng đường dài để cải thiện hiệu quả tuổi thọ của các tấm pin mặt trời, nâng cao hiệu quả của chúng”.

Là một phần của chiến dịch COP26 của Đại học' Giáo sư Walls đã xuất hiện trong một video ngắn thảo luận về sự thành công của năng lượng mặt trời và đóng góp của Loughborough&# 39 cho lĩnh vực này. Điều này có thể được xem dưới đây: