Schmutzabweisende Beschichtung für Photovoltaikmodule
Eine neue Studie beschreibt die Synthese von transparenten und superhydrophoben Beschichtungen mit ausgeprägter Antischmutzleistung für Photovoltaikmodule.
Die Ablagerung von Staub auf Photovoltaikmodulen (PV-Modulen) beeinträchtigt offensichtlich die Effizienz der Stromerzeugung. Um dieses Problem zu lösen, wurde eine fluorierte Hydroxyacrylat-Emulsion (FHA)/SiO2-Nanopartikel-Beschichtung mit superhydrophober (SH) Oberfläche und einer Durchlässigkeit für sichtbares Licht von mehr als 93 % hergestellt. Ein durch Hydrolyse von Tetraethylorthosilikat (TEOS) gewonnenes Kieselsol wird zur Vernetzung von FHA-Ketten verwendet, was zu einer deutlichen Erhöhung der SH-Stabilität der SH-Beschichtung führt. Eine hydrophobe FHA-Beschichtung mit glatter Oberfläche wurde ebenfalls als Kontrollprobe hergestellt. Die beiden Beschichtungsarten wurden sowohl auf ihre Schmutz- als auch auf ihre Staubentfernungsleistung hin untersucht.
Hervorragende Selbstreinigungseigenschaften
Die Ergebnisse zeigen, dass sowohl die hydrophobe Beschichtung als auch die SH-Beschichtung im Vergleich zu blankem Glas eine bessere Anti-Schmutz- und Staubentfernungsleistung aufweisen. Die SH-Beschichtung weist dabei die bessere Leistung auf. Die SH-Beschichtung verliert ihre SH-Eigenschaft, wenn sie im Freien platziert wird, da sich Staub ablagert. Durch Waschen mit Wasser kann jedoch der meiste Staub entfernt und die SH-Eigenschaft wiederhergestellt werden. Darüber hinaus zeigt die SH-Beschichtung hervorragende Selbstreinigungseigenschaften, wenn sie im Freien bei geringem Niederschlag oder leichtem Regen eingesetzt wird. Darüber hinaus zeigt die SH-Beschichtung auch eine gute Beständigkeit gegen den Aufprall von Sand und Wassertropfen.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 183, Oktober 2023, veröffentlicht.