Ученые СПбГУ и Свободного университета Берлина нашли способ улучшить работу солнечных батарей

Группа ученых Санкт-Петербургского университета и Свободного университета Берлина разработала фотоактивное нанопокрытие, которое уничтожает микроорганизмы на поверхностях солнечных панелей. Разработка позволит увеличить срок службы и эффективность этого альтернативного источника энергии. Такие научные проекты — результат 50-летнего сотрудничества СПбГУ и Свободного университета Берлина. К круглой дате университеты открыли и первую стипендиальную программу для постдоков.

Сегодня общая площадь солнечных панелей в мире составляет более 4000 квадратных километров. Специалисты считают, что к 2050 году они станут основным источником электроэнергии. Однако ученым еще предстоит решить ряд проблем в области солнечной энергетики. Одна из них — образование биопленок из микроорганизмов, следов их жизнедеятельности, пыли, грязи и пыльцы на поверхностях солнечных панелей. Биообрастание приводит к потере энергии и трудностям с обслуживанием солнечных батарей.

Международная группа исследователей СПбГУ и Свободного университета Берлина изучила состав микроорганизмов-обрастателей на поверхностях солнечных панелей и создала уникальное фотоактивное нанопокрытие на основе наночастиц оксида титана.

«В составе наших покрытий — наночастицы оксида титана, которые абсорбируют короткие волны солнечного света. В результате образуются активные окисляющие радикалы, которые «сжигают» микроорганизмы. При этом сами наночастицы остаются на поверхностях солнечных батарей и продолжают бороться с биопленками по мере их возникновения. Таким образом, достаточно один раз нанести фотоактивное нанопокрытие на поверхность солнечной панели», — рассказал руководитель российской группы исследователей, глава лаборатории «Фотоактивные нанокомпозитные материалы» СПбГУ, поддержанной мегагрантом Правительства России, Детлеф Банеманн.

Фотоактивные нанопокрытия не только эффективно уничтожают биопленки, но и улучшают работу солнечной батареи на 1–2 %. Однако главное преимущество разработки, по сравнению с другими методами, — экологичность: под воздействием наночастиц оксида титана образуются такие продукты разложения микроорганизмов, как углекислый газ и вода.

Проект «Биоминералогическое обрастание поверхностей солнечных батарей, приводящее к потере эффективности преобразования солнечной энергии: изучение и предотвращение» реализован в рамках программы софинансирования научных исследований СПбГУ и Свободного университета Берлина. Два университета, которые в этом году отметили 50-летие сотрудничества, активно обмениваются опытом в образовательной и исследовательской областях.

Один из последних совместных проектов — первая стипендиальная программа для постдоков. Победители конкурса получат не только финансовую поддержку: постдокторанты будут вести исследовательскую работу под руководством ученых из Петербурга и Берлина и пользоваться инфраструктурой обоих университетов в течение двух лет, работать над крупными международными проектами. Принять участие в конкурсе могут соискатели из всех предметных областей, имеющие степень кандидата наук или степень PhD (или степень, приравниваемую к ним).

Источник