จากคุณสมบัติของการทำความสะอาดตัวเองของใบบัวนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Ben-Gurion แห่ง Negev ได้ฉายแสงใหม่บนกองกำลังกล้องจุลทรรศน์และกลไกที่สามารถปรับให้เหมาะสมเพื่อกำจัดฝุ่นออกจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อรักษาประสิทธิภาพและการดูดซับแสง เทคนิคใหม่นี้กำจัดอนุภาคฝุ่นได้ 98%

ในการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ใน ACS Langmuir นักวิจัยยืนยันว่าการปรับเปลี่ยนคุณสมบัติพื้นผิวของแผงเซลล์แสงอาทิตย์อาจช่วยลดปริมาณฝุ่นที่เหลืออยู่บนพื้นผิวและช่วยเพิ่มศักยภาพในการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในทะเลทราย

การยึดเกาะของฝุ่นบนแผงเซลล์แสงอาทิตย์เป็นความท้าทายที่สำคัญสำหรับการเก็บเกี่ยวพลังงานผ่านเซลล์แสงอาทิตย์และตัวสะสมความร้อนจากแสงอาทิตย์ โซลูชั่นใหม่มีความจำเป็นเพื่อรักษาประสิทธิภาพการรวบรวมสูงสุดในพื้นที่ที่มีฝุ่นหนาแน่นเช่นทะเลทรายเนเกฟในอิสราเอล

“ในธรรมชาติเราสังเกตว่าใบบัวยังคงมีฝุ่นและเชื้อโรคอยู่เนื่องจากพื้นผิวที่เป็นท่อนาโนและแว็กซ์ที่ไม่ละลายน้ำที่เคลือบน้ำที่ขับไล่น้ำ” Tabea Heckenthaler นักศึกษาปริญญาโทจากDüsseldorfประเทศเยอรมนีที่สถาบันน้ำ BGU Zuckerberg กล่าว การวิจัยสถาบันเพื่อการวิจัยทะเลทรายของ Jacob Blaustein “ ในทะเลทรายฝุ่นสะสมบนพื้นผิวของเซลล์แสงอาทิตย์และต้องใช้แรงงานจำนวนมากเพื่อทำความสะอาดอย่างต่อเนื่องดังนั้นเราจึงพยายามเลียนแบบพฤติกรรมนี้ในเซลล์สุริยะ”

นักวิจัยได้ศึกษาผลของการปรับเปลี่ยนซิลิกอนซับสเตรต (Si) ซึ่งเป็นเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้ในเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อเลียนแบบคุณสมบัติการทำความสะอาดตัวเองของใบบัวขณะที่น้ำม้วนตัวลงและขจัดสิ่งปนเปื้อน

เป็นที่ทราบกันว่า superhydrophobicity ลดแรงเสียดทานระหว่างหยดน้ำและพื้นผิวทำให้หยดน้ำสามารถเลื่อนอนุภาคที่สะอาดจากพื้นผิว อย่างไรก็ตามแรงที่ยึดติดและแยกอนุภาคออกจากพื้นผิวในระหว่างกลไกการทำความสะอาดตัวเองและผลกระทบของแรงนาโนต่อแรงเหล่านี้ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์

นักวิจัยได้เตรียมตัวอย่างที่ใช้ซิลิกอนสี่ตัวที่เกี่ยวข้องกับแผงเซลล์แสงอาทิตย์: (1) hydrophillic ที่ราบรื่น (2) พื้นผิวที่ชอบน้ำนาโนไททาเนียมและ (3) พื้นผิวที่ไม่ชอบน้ำแบบนาโน (4) . สิ่งนี้สามารถทำได้โดยการกัดผิวทางเคมีเพื่อสร้างเส้นลวดนาโนบนพื้นผิวและใช้การเคลือบแบบไม่เข้ากับน้ำ

การกำจัดอนุภาคเพิ่มขึ้นจาก 41% สำหรับ Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si SiRuqaa ได้รับ 98% บนพื้นผิวนาโนเท็กซ์ซูเปอร์แบบแอคติเวท นักวิจัยยืนยันผลเหล่านี้โดยการวัดการยึดเกาะของอนุภาคขนาดไมครอนกับสารตั้งต้นแบนและ nanotextured โดยใช้กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม พวกเขาพบว่าการยึดเกาะในน้ำลดลง 30 เท่า

“เราพิจารณาแล้วว่าเหตุผลในการกำจัดอนุภาคที่เพิ่มขึ้นนั้นไม่ได้เกิดจากแรงเสียดทานต่ำระหว่างหยดและพื้นผิวที่มีน้ำมากเกินไป” Heckenthaler กล่าว “แต่เป็นการเพิ่มแรงที่สามารถแยกอนุภาคออกจากพื้นผิววิธีการทดลองที่เราใช้และเกณฑ์การกำจัดอนุภาคที่เราได้รับนั้นสามารถนำไปใช้กับวิศวกรที่ทำความสะอาดพื้นผิวด้วยตนเองที่แสดงเคมีและ / หรือพื้นผิวต่าง ๆ “