荷蘭埃因霍芬理工大學(xué)的研究者研發(fā)了一種薄膜材料,這種材料在太陽光照射下,能自發(fā)持續(xù)并不規(guī)則地震動。如果在太陽能面板上鍍一層這種薄膜材料,就就能震掉附在面板上的灰塵、沙子,從而提高太陽能發(fā)電效率。
無論是光伏發(fā)電還是聚光發(fā)電,大型太陽能發(fā)電項目大多修建在沙漠、荒原等人煙稀少、光照充足的地方。然而,這些地方總是多風(fēng)沙,被風(fēng)卷起的沙子、塵土,會覆蓋在太陽能電池板上面,從而降低發(fā)電效率,所以太陽能面板總是需要不定期進(jìn)行人工清理。但是,這種情況極有可能發(fā)生改變!
荷蘭埃因霍芬理工大學(xué)的研究者研發(fā)了一種薄膜材料,這種材料在太陽光照射下,能自發(fā)持續(xù)并不規(guī)則地震動。如果在太陽能面板上鍍一層這種薄膜材料,就就能震掉附在面板上的灰塵、沙子,從而提高太陽能發(fā)電效率。
研究背景
事實上,在太陽光線照射下,材料能起自發(fā)震動反應(yīng),這在材料界早已不算新鮮事。然而,此前發(fā)現(xiàn)的這些材料,往往需要在高強度紫外線的照射才能震動。
研究者首先需要將太陽光束進(jìn)行分離,然后保留紫外線以進(jìn)行測試。在高強度紫外線照射下,雖然材料也會發(fā)生震動反應(yīng),但很快便損壞了,所以先前的這些研究始終無法走出實驗室階段,更不用談實際大范圍的推廣與普及。
薄膜材料震動原理
這種薄膜由高分子聚合物組成,研究者們在薄膜中植入了一種叫偶氮染料(azo-dyes)的光敏分子。與以往材料不同,光敏分子的奇特之處在于,不需過濾后的紫外線,在正常的太陽光線照射下,即能發(fā)生震動反應(yīng)。
至于為何會發(fā)生震動反應(yīng),因原因復(fù)雜,涉及到諸多方面,目前研究者們還無法給出詳細(xì)、具體的原因,只初步認(rèn)為是光敏分子在太陽光線中的藍(lán)色光和綠色光的照射下,引起震動。眾所周知,太陽光線由七種顏色組成,藍(lán)綠只是其中兩種常見色彩。
應(yīng)用前景
埃因霍芬理工大學(xué)的研究者M(jìn)ichaelDebije向記者表示:“這無疑是一種新型材料。光敏分子在光線影響下彎曲、拉伸,能給太陽能電池板提供自凈能力,因為無論是沙子、灰塵,都很難停留在不停震動的材料表面。”
除了太陽能光伏發(fā)電領(lǐng)域,研究者希望依靠這種材料的特殊性質(zhì),吸引更多的研究者參與進(jìn)來,從而擴大其應(yīng)用范圍。為此,研究者們將錄制的實驗視頻放在YouTube上,供大家學(xué)習(xí)、參考、借鑒。
該研究成果已發(fā)表在2016年7月4日《自然》雜志通信版塊。