Bụi trên các tấm pin mặt trời sẽ làm giảm hiệu suất sản xuất điện rất đáng kể, vì vậy những tấm PIN mặt trời cần được vệ sinh sạch sẽ thường xuyên. Nhưng cách tốt nhất để làm điều đó là gì? Nước là giải pháp tốt nhất hiện nay nhưng để vệ sinh đủ cho một trang trại điện mặt trời sẽ cần một khối lượng nước hàng ngàn tấn.
“Với công suất PV toàn cầu trên 500 GW, ước tính dựa trên nhiều báo cáo cho rằng sẽ cần tới gần 40 tỷ lít nước sạch mỗi năm trên toàn thế giới cho mục đích vệ sinh bề mặt tấm PIN năng lượng mặt trời, lượng nước này có thể đáp ứng nhu cầu nước hàng năm của khoảng hai triệu người ở các nước đang và kém phát triển.
Các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) nói rằng họ có một giải pháp khác.
Theo các nhà nghiên cứu này, lực tĩnh điện có thể thổi bay bụi khỏi các tấm pin mặt trời và là một giải pháp bền vững hơn nhiều. Và điều đó rất quan trọng, bởi vì như các nhà nghiên cứu lưu ý, chẳng hạn như “Sự tích tụ bụi ở mức 5 mg/ cm 2 tương ứng với hiệu suất sản xuất điện giảm gần 50%” – nghiên cứu của Sreedath Panat and Kripa K. Varanasi.
Các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) tìm ra cách vệ sinh bụi không dùng nước là phương pháp sử dụng “lực tĩnh điện” – (adsorbed moisture-assisted charge induction).
Một chất dẫn điện, có thể là một thanh kim loại đặt ngay phía trên bề mặt của tấm pin mặt trời. Điện trường được tạo ra sẽ làm cho các hạt bụi tích điện.
Một lớp dẫn điện dày vài nanomet cũng được đặt vào chính tấm PIN để 2 điện tích giữa Pin và hạt bụi tạo ra lực đẩy nhau. Các nhà nghiên cứu tính toán dải điện áp giúp lực “đẩy” lớn hơn trọng lực + lực bám dính, do đó các hạt bụi bị đẩy khỏi bề mặt cho đến khi rơi hẳn.”
Ở quy mô và thực tế trong thế giới thực, các tác giả gợi ý rằng mọi tấm pin mặt trời đều có thể được gắn với lan can ở mỗi bên, với một điện cực trải dài trên tấm pin. Một động cơ điện nhỏ, thậm chí có thể sử dụng điện từ chính tấm PIN cho phương pháp này, sau đó có thể điều khiển hệ thống dây đai để di chuyển điện cực qua lại.
Nhược điểm là phương pháp này hoạt động trong môi trường có độ ẩm chỉ khoảng là 30% hoặc cao hơn và chỉ có các sa mạc mới có thể đạt được độ ẩm khoảng 30%.
