Deze ultradunne coating zorgt voor zonnepanelen die zichzelf schoonmaken

Zonne-energie is hot en de grootste bron van hernieuwbare energie. En nu de energietransitie op gang komt biedt het startups talrijke kansen, gesteund door investeerders die er brood in zien.

Ook de wetenschap heeft zijn snoet richting de zon gekeerd. Zo schreven we al eerder over wetenschappers van de Katholieke Universiteit in Leuven die werken aan een zonnepaneel dat zonne-energie en lucht direct omzet in waterstof. Het is de bedoeling dat er vanaf 2027 zo’n 100.000 waterstofpanelen op daken liggen.

Schoonmaken zonnepanelen

Ondertussen wordt in Duitsland door ingenieurs van het Fraunhofer Instituut gewerkt aan een ultradunne coating die zonnepanelen zelfreinigend moet maken. Een fijne vinding, want zonnepanelen verliezen een smak efficiëntie als ze aangekoekt zijn door vuil. En zonnepanelen schoonmaken op een moeilijk bereikbare plek is geen fijne klus.

Het onderzoeksteam ontwikkelde een coating die zijn reactie op water verandert op basis van het tijdstip van de dag, waardoor het vrij snel stof en vuil kan verwijderen. Hoe dat precies werkt?

Zelfreinigende zonnepanelen

Het belangrijkste ingrediënt van de coating is titaniumoxide, dat in zijn normale toestand water afstoot en druppels vormt die er gemakkelijk vanaf rollen. Wanneer het mineraal echter wordt blootgesteld aan UV-licht verandert het van toestand en trekt het juist water aan, waardoor het oppervlak nat blijft met een dun laagje water.

Dit zorgt in feite voor een zelfreinigende coating. Stof of vuil dat zich overdag ophoopt, kan niet aan het oppervlak blijven kleven omdat het dunne laagje water het tegenhoudt. ‘s Nachts parelt het water op tot druppeltjes die er gemakkelijk afrollen en het vuil met zich meenemen.

Lees ook: Deze startup wekt zonne-energie op met gekleurde gevelpanelen

En dan is er nog een bonus: wanneer het titaniumoxide wordt geactiveerd met UV-licht vernietigt het organische moleculen, waardoor het oppervlak effectief wordt gesteriliseerd.

De oplossing is niet nieuw. Het idee is eerder toegepast voor zelfreinigend glas, maar meestal gaat het om een waterafstotend óf wateraantrekkend mechanisme, niet beide.

Massaproductie in dunne rollen

Sterker nog, de nieuwe coating van het Fraunhofer-team is ontworpen met het idee om rollen dun glas en in massa te produceren, zodat het ook kan worden aangebracht op bestaande zonnecellen, ramen en andere oppervlakken. Bij tests in een proeffabriek lukte het de ingenieurs dun glas te produceren van 30 cm breed, 20 meter lang en slechts 100 micrometer dik, met een titaniumoxidecoating tot maximaal 150 nanometer.

Klinkt goed, maar er is nog wel een obstakel te overwinnen. De coating kan hitte nog niet goed verdragen. Onderzoek zal daar verder op gericht zijn. Desalniettemin zijn de onderzoekers goed gestemd en achten ze de kans groot dat hun oplossing op de markt komt.

Lees ook: Julius Smith ontwikkelde een zonnepaneel met stekker: ‘Ga snel met je product naar je klant toe’