Solexperter från Loughborough University har tilldelats finansiering för att skapa smutsskyddande beläggning för solcellsmoduler

ProjektledareProfessor Michael Walls, professor i fotovoltaik för kraftsystem vid universitetetsCenter for Renewable Energy Systems Technology (CREST), säger den tre år långa studien, finansierad av Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC), har potential att "lindra ett av de allvarligaste problemen för solkraftverk".

Kostnaden för solcellsmoduler – även kallade "solpaneler" – har minskat dramatiskt under de senaste åren och det förväntas attmer än 40 GW kommer att användas i Storbritannien år 2030.

Solenergitillgångar finansieras av professionella chefer som är oroade över de löpande driftskostnaderna för underhåll, vilket påverkar effektuttaget och avkastningen på investeringen.

Uppmärksamhet uppmärksammas på problem som orsakas av "smutsning", en term som används för att beskriva ansamling av smuts, damm, snö och andra partiklar på täckglaset på solcellsmoduler.

Detta är ett allvarligt problem eftersom nedsmutsning minskar mängden ljus som når solcellerna.

Nedsmutsning kan minska effektuttaget med mer än 5 % i Storbritannien och ärett mycket allvarligare problem (upp till 50 %)i torra, solbältsregioner som i Indien och Mellanöstern.

Polymerbaserade hydrofoba (vattenavvisande) smutsskyddande beläggningar har visat sig fungera i princip, men deras hållbarhet är inte tillräcklig för att motstå 24/7 exponering för miljöpåfrestningar eller för nötningsskador orsakade av regelbunden rengöring.

Målet med denna forskning är att utveckla och testa en tunn nötningsbeständig oorganisk beläggning.

Forskarna hoppas att beläggningen kommer att minska modulernas vidhäftning till smuts och minska frekvensen av kostsamma rengöringscykler.

Beläggningen kommer att utformas för att säkerställa att den kan appliceras i industriell skala med en kemisk process som är kompatibel med glastillverkning.

Teamet förutspår att, om projektet blir framgångsrikt, kommer användningen av beläggningen att "avsevärt förbättra den praktiska uteffekten av solcellsmoduler och kommer att ha en global inverkan".

Professor Walls kommenterade: "Storbritannien har åtagit sig att uppnå nettonoll koldioxidutsläpp till 2050.

"Detta kommer att kräva en massiv förändring av hur el genereras, bort från förbränning av fossila bränslen och mot användning av förnybara källor som vind och sol.

"Vi är glada över att få finansiering för detta projekt genom EPSRC. Nedsmutsning är ett stort problem som begränsar effektuttaget från solpaneler.

"Vår plan är att producera en smutsskyddande beläggning som är både effektiv, hållbar och låg kostnad."

Projektet på 1,2 miljoner pund är i samarbete med University College London och kommer att få input från industriella partners Above Surveying Ltd, NSG Group (UK), Solar Farm Cleaning Ltd.

Professor Ivan Parkin, dekanus vid UCL-fakulteten för matematiska och fysikaliska vetenskaper, kommenterade: "Vi ser fram emot att göra beläggningarna genom en process som kallas kemisk ångavsättning och att se hur de fungerar i praktiken.

"Detta är en del av en "vagga till graven"-studie där vi syntetiserar utgångsmaterialen, deponerar dem som tunna filmer och sedan testar deras funktionella egenskaper.

"En framgångsrik beläggning kan räcka långt för att förbättra livstidseffektiviteten för solpaneler och förbättra deras effektivitet."

Som en del av universitetets's COP26-kampanj dök professor Walls upp i en kort video som diskuterade framgången för solenergi och Loughboroughs's bidrag till området. Detta kan ses nedan: