science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

UH-onderzoeker ontwikkelt nanodeeltjes zonnepaneelcoating (met video)

(Phys.org) -- Een onderzoeker van de Universiteit van Houston heeft een nanodeeltjescoating voor zonnepanelen ontwikkeld die het gemakkelijker maakt om de panelen schoon te houden, hun efficiëntie langer behouden en de onderhouds- en operationele kosten verlagen.

De coating waarop patent is aangevraagd, ontwikkeld door natuurkundeprofessor Seamus "Shay" Curran, directeur van UH's Institute for NanoEnergy, heeft met succes tests ondergaan bij het Dublin Institute for Technology en zal veldproeven ondergaan die worden uitgevoerd door een ingenieursbureau in North Carolina.

Curran zei dat de tests in juni in Ierland en de veldproeven in Livingston &Haven in Charlotte, NC, vertegenwoordigen belangrijke stappen voorwaarts in het op de markt brengen van de coating en een gerelateerde technologie. Een demonstratie van de coating werd vrijdag (10 augustus) uitgevoerd in Livingston &Haven.

De zelfreinigende Nano Hydrophobic (SCNH107TM) laag is goedgekeurd door C-Voltaics van UH. C-Voltaïsche, een startend energiebedrijf dat zich toelegt op de opwekking van meer praktische schone energie voor gebruik in off-grid en on-grid toepassingen, zal toezicht houden op de marketing van de coating en een "Storm Cell". een verplaatsbare energiegenerator met unieke ontwerpen en technische aspecten waarvoor patent is aangevraagd, die ook is ontwikkeld door Curran bij UH.

Video van zonne-stormcel

Zonnepanelen moeten een schoon oppervlak hebben om het licht van de zon efficiënt op te vangen, maar ze zijn vaak bevuild door stof, stuifmeel, water en andere deeltjes. De coating van Curran fungeert als een barrièrebescherming tegen deze verontreinigende stoffen.

De nanodunne coating stoot stof af, stuifmeel, water en andere deeltjes zonder het vermogen van het zonnepaneel om zonlicht te absorberen te belemmeren. De coating kan dit ideale hydrofobe oppervlak jarenlang behouden, het algehele onderhoud verminderen.

"Een vuil zonnepaneel kan zijn vermogen tot 30 procent verminderen, "Zei Curran. "De coating maakt het paneel in wezen zelfreinigend."

Hoewel de coating is ontworpen voor gebruik op zonnepanelen, Curran gelooft dat het ook wijdverbreide toepassingen kan hebben als corrosiewerende coating voor andere materialen.

UH is aandeelhouder van C-Voltaics, dat zich richt op het gebruik van technologie om de aanzienlijke kosten van service en onderhoud van zonne-energie te verlichten, die kernthema's zijn bij de opwekking en opslag van zonne-energie.

"Hier zie je de universiteit een technologie overzetten van het lab naar de gemeenschap en een economische impact maken, ' zei Curran.

Curran ontwikkelde de coating in combinatie met zijn werk aan het bouwen van verplaatsbare, off-grid generator op zonne-energie voor residentieel en commercieel gebruik.

Curran's ontwikkeling van het stormcelsysteem komt voort uit de ervaring van zijn familie tijdens orkaan Ike in september 2008. Curran, zijn vrouw en drie jonge zonen sloegen hun voorraad in en hurkten neer toen Ike de kust van Texas naderde. Ze werden de volgende ochtend wakker nadat de storm voorbij was met het huis intact, maar machteloos.

"Mijn vrouw zei tegen mij:'Hoe lang werk je al in de zonne-energie? De zon schijnt maar we hebben geen elektriciteit. Waarom bouw je geen draagbare zonne-eenheid voor ons voor de volgende keer dat dit gebeurt?'"

De plichtsgetrouwe echtgenoot deed wat hem werd gevraagd.

De Storm Cell op zonne-energie is ontworpen om op dezelfde manier te worden gebruikt als een dieselgenerator, behalve dat het stil is en geen uitstoot heeft. Het bestaat uit een vierkante opslagtrailer met zonnepanelen die zijn bevestigd aan intrekbare armen die indien nodig handmatig kunnen worden uitgerold en vervolgens in de trailer kunnen worden opgeslagen.

De unit die door Curran en zijn team is gebouwd, produceert 2 tot 5 kilowatt en laadt een back-upbatterij op. Dat is genoeg vermogen voor een airconditioningsysteem, wat licht en een tv. Maar Livingston &Haven heeft een nog grotere eenheid gebouwd die een 3, 000 vierkante meter huis. Curran zei dat er ook een aantal commerciële toepassingen zijn voor de generatoren, zoals olie- en gasboorlocaties en boerderijen.

Het generatorsysteem wordt ontwikkeld en verkocht door C-Voltaics en Livingston &Haven.

Curran is al vele jaren betrokken bij onderzoek naar zonne-energie en werkt ook aan het verbeteren van de efficiëntie van dunnefilmzonnecellen op het gebied van opslag van zonne-energie. Dunne-film zonnecellen zijn lichtgewicht, duurzaam en gemakkelijk te gebruiken. Onderzoekers proberen hun efficiëntie op het gebied van opslagcapaciteit te verbeteren, zodat ze kunnen concurreren met siliciumcellen.

Curran heeft ook verschillende innovaties gecreëerd die betrekking hebben op de volgende generatie zonne-apparaten die worden gebruikt om elektriciteit te produceren. Deze apparaten zijn allemaal van plastic, in tegenstelling tot de huidige apparaten die silicium of metaallegeringen gebruiken, die ruimte in beslag nemen en kostbaar kunnen zijn.