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.

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.

Более подробные условия участия в программе — на сайте.

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).