Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи и окна самоочищающимися
Титановое покрытие превращает солнечные панели и другие поверхности в самоочищающиеся.
Немецкие инженеры из института органической электроники, электронно-лучевых и плазменных технологий Фраунгофера разработали ультратонкое покрытие на основе оксида титана, которое помогает солнечным панелям очищаться от грязи. Принцип работы покрытия основан на разной реакции на воду в зависимости от времени суток и освещения.
Оксид титана, основной компонент покрытия, в обычном состоянии отталкивает воду, образуя капли, которые легко скатываются. Но под воздействием ультрафиолетового излучения его состояние изменяется, и он начинает притягивать воду. Из-за такой особенности в дневное время поверхность остается покрытой тонким слоем жидкости.
Покрытие в нормальном состоянии - гидрофобно, влага отталкивается и формирует капли (слева), а после воздействия ультрафиолетового облучения - гидрофильно, влага распределена равномерным тонким слоем (справа). Изображения: Fraunhofer FEP
Пыль или грязь, которые накапливаются в течение дня, не могут прилипнуть к поверхности, потому что тонкий слой воды удерживает их, объясняют авторы разработки. Ночью, когда покрытие больше не подвергается УФ-облучению, вода собирается в капли, которые легко скатываются, унося с собой грязь.
Интересно, что это не единственная особенность этого покрытия: оксид титана, активированный ультрафиолетом, также разлагает органические молекулы на поверхности действуя в качестве фотокатализатора. В результате получаются антибактериальные и стерильные поверхности. Для солнечных панелей это не требуется, но в медицинской технике найдет применение, полагают инженеры.
Чтобы усилить гидрофильный эффект, мы впервые наносим кристаллический оксид титана на ультратонкое стекло в рулонном процессе. Это очень эффективно. Ультратонкое и легкое стекло можно встраивать в солнечные модули или другой композитный материал, наносить на фасады и даже на криволинейные поверхности.
Валентин Хайзер, соавтор разработки