बर्फ के लिए आइसफोबिक सतहें, उपयोगिता स्केल सोलर में हिमपात

अमेरिकी शोधकर्ताओं ने एक कोटिंग प्रणाली विकसित की है जिसके बारे में दावा किया गया है कि यह उप-शून्य तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला में -35 डिग्री सेल्सियस तक उपयोगिता पैमाने पर सौर संयंत्रों में बर्फ और बर्फ के बार-बार, निष्क्रिय शेडिंग को प्रभावी ढंग से सक्षम करने का दावा करती है।

“कुछ अतिरिक्त परीक्षणों के साथ, हमारी तकनीक वास्तविक सौर प्रतिष्ठानों पर तुरंत लागू हो जाएगी,” शोध से संबंधित लेखक अनीश टुटेजा ने पीवी पत्रिका को बताया।“हम जल्द ही अधिक विस्तारित प्रयोग करने की योजना बना रहे हैं, जहां बाहरी सौर पैनलों पर कोटिंग का कुछ वर्षों तक परीक्षण किया जाएगा।”

50μएम कोटिंग में एक वैकल्पिक रूप से पारदर्शी सतह होती है जो बेहद कम बर्फ इंटरफेसियल आसंजन और क्रूरता दोनों को प्रदर्शित करती है। इसे क्रमशः MC2 और MC6 के रूप में ज्ञात दो सामान्य औद्योगिक पॉलीमर पॉलीविनाइल क्लोराइड को प्लास्टिसाइज़ करने के लिए 60wt% की भार सामग्री के साथ मध्यम-श्रृंखला ट्राइग्लिसराइड (MCT) तेल के घोल का उपयोग करके तैयार किया गया था।

2019 और 2020 की सर्दियों के दौरान फेयरबैंक्स में अलास्का उपयोगिता द्वारा संचालित ग्रिड-बंधे PV सिस्टम पर 2x1m मापने वाले 72-सेल पैनलों के एक सबसेट में दो समाधानों का परीक्षण किया गया था। स्थापना का झुकाव कोण सुविधा के लिए 45 डिग्री पर सेट किया गया था। बर्फ गिराना, और प्रयोग के लिए इस्तेमाल किए गए सभी 16 मॉड्यूल माइक्रो-इनवर्टर से लैस थे। MC2 और MC6 दोनों समाधान मॉड्यूल सतह कांच और संरचनात्मक फ्रेम पर लागू किए गए थे।

पैनल लैंडस्केप ओरिएंटेशन में चार-अप स्थापित किए गए थे और लेपित पैनलों सहित प्रत्येक कॉलम को अनकोटेड पैनलों की मेजबानी करने वाले कॉलम से अलग किया गया था।“स्नो शेडिंग पर डेटा एक शोध-ग्रेड कैमरा द्वारा एकत्र किया गया था, जो प्रत्येक सरणी में सामान्य [ly] स्थित था और प्रायोगिक पैनल की पूरी सरणी को पकड़ने के लिए पर्याप्त क्षेत्र-दृश्य के साथ,” वैज्ञानिकों ने समझाया।“कुछ ही मिनटों में, MC2 और MC6 दोनों स्तंभों ने बिना लेपित नियंत्रण स्तंभ के सापेक्ष त्वरित हिमपात दिखाया, जिसमें क्रमशः MC2 और MC6 [-कोटेड पैनल] पर लगभग 61% और लगभग 32% की कमी हुई।”

इसके विपरीत, बिना लेपित पैनल परीक्षण अवधि के दौरान पूरी तरह से बर्फ और बर्फ से ढके रहे और लगभग शून्य बिजली का उत्पादन करने में सक्षम थे। परीक्षण के दौरान हवा के कारण बर्फ हटाना न्यूनतम था, क्योंकि बहुत सीमित गति वाली हवाओं को पंजीकृत किया गया था।

वैज्ञानिकों ने पाया कि MC2 समाधान सर्वश्रेष्ठ प्रदर्शन प्राप्त करता है, जिसके परिणामस्वरूप औसत बर्फ कवरेज क्षेत्र केवल 27.7% है, जबकि MC6 समाधान औसतन 45.4% प्राप्त करने में सक्षम था। उत्तरार्द्ध में कम यांत्रिक शक्ति पाई गई, जिससे पैनलों में प्रदूषण भी हुआ। पहले वाले ने प्रयोग के 77 दिनों तक अपने प्रदर्शन और स्थिरता को बनाए रखा।

वैज्ञानिकों ने इस बात पर जोर दिया कि कोटिंग तकनीक विभिन्न प्रकार की बर्फ और बर्फ को बहा सकती है और कहा कि इसे भवन-एकीकृत पीवी पर भी लागू किया जा सकता है।“सामग्री की लागत काफी कम होने की उम्मीद है,” टुटेजा ने पीवी मैगजीन को बताया।“मेरा अनुमान है कि वे प्रति वर्ग फ़ुटेज $1 से कम होंगे।”

उन्नत सामग्री प्रौद्योगिकियों में प्रकाशित, लो-इंटरफेशियल टफनेस के साथ आइसफोबिक सतहों का उपयोग करके इन-फील्ड सोलर एरेज़ से बड़े पैमाने पर स्नो शेडिंग की सुविधा वाले पेपर में उपन्यास तकनीक का प्रस्ताव है। शोध समूह में मिशिगन विश्वविद्यालय, अलास्का विश्वविद्यालय और अमेरिकी ऊर्जा विभाग [जीजी] #39; की सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज के वैज्ञानिक शामिल हैं।