隨著技術的發展和人類環保意識的深入,光伏發電作為綠色能源的一部分,開始得到越來越多的應用。然而,在寒冷的北方氣候下,頻繁的降雪往往會對太陽能電池板的正常運轉造成極大的影響。
“太陽能電池板在冬天可能會失去80%或90%的發電能力。因此,找到一種讓它們全年繼續發電的方法是一項令人興奮的挑戰。”密歇根大學材料科學與工程教授阿尼什·圖特哈表示。

為了解決這個問題,密歇根大學團隊研發了一種廉價的透明涂層,可以大幅度減少太陽能電池板上的冰雪堆積,從而顯著提高寒冷氣候下太陽能電池板的生產效率。
相關研究發表,該論文以《使用具有低界面韌性的疏冰表面降低場內太陽能陣列的大規模積雪》為題,圖特哈擔任通訊作者。

對于太陽能來說,雖然積雪并不會對組件造成破壞,但卻會把電池板完全覆蓋,光照很難穿透厚厚的積雪,這也是光伏組件在冬季面臨的巨大困境。
“冰相對致密和沉重,我們以前的涂層會利用其自身的重量來讓它自行脫落。但是雪的密度可能比冰小10倍,所以我們完全不確定我們在冰上使用的技巧可以成功轉化。”圖特哈解釋道。
為了尋找到一種最契合的涂層,圖特哈和他的團隊從過去發明的冰脫落涂層中獲得了靈感,開始關注“低界面韌性”和“低粘附強度”這兩種特性。
低粘附強度一般依靠的是光滑的表面,換句話說,即太陽能板越光滑,附著力越小,積雪越容易自行脫落。……