太陽能板的維護技術正迎來新進展。大邱慶北科技院（DGIST）與 Samsung 的研究團隊共同開發出一種自供電技術，能夠僅利用風力去除太陽能板上的灰塵。
該團隊由 DGIST 能源科學與工程系的李周赫教授領導，以及來自 Samsung 全球技術研究的鄭萬哲博士。這項突破的核心是一種風力驅動的旋轉摩擦電納米發電機，該裝置能夠捕捉風能並將其供應給一個電動動態屏幕（EDS），以清掃太陽能板上的灰塵。
這種設計獨立運作，與傳統系統需要外部電源的做法不同。灰塵積聚在太陽能板上是一個嚴重問題，會降低發電效率並提高清潔成本。雖然傳統的 EDS 技術可以利用電場去除灰塵，但通常需要高壓電源，這使得在沙漠、山區或太空站等偏遠地區使用變得不切實際。
李教授表示：“這項研究的關鍵在於利用風力生成的三相高壓來將灰塵移動到所需方向，並且不需要外部電源。”
為了克服以往設計的限制，DGIST 的研究人員在 2024 年提出了一種單相風力驅動的 EDS 系統。雖然這是自動清潔的一步進展，但該設計存在缺陷，依賴重力將灰塵向下拉動，導致效率不高，且性能受到太陽能板安裝角度的影響。
為了解決這些挑戰，團隊創建了一種新的三相 EDS 系統，該系統包括一個專門設計的三相旋轉摩擦電納米發電機和獨特圖案的 EDS 電極。更新的設計使灰塵朝單一方向移動，提供了更好的控制和更高的效率。重要的是，無論太陽能板的傾斜角度如何，性能保持一致。
測試顯示，風力發電機的電壓可高達 1,383 伏特，該系統的灰塵去除效率達到 83.48%。這比早期的單相模型有效性高出約 1.6 倍。李教授指出：“這項技術將降低太陽能板的維護成本，並能在各種環境中高效應用。”
這項風力驅動的 EDS 系統在實際應用中的意義重大。太陽能的一大主要問題是如何在無法進行人工或水基清潔的地方保持面板清潔。在沙漠地區或外太空，派遣人員或機器進行面板清潔的成本和複雜性都很高。新系統利用風這一在許多地區自由可用的資源，提供了一種清潔解決方案。
除了去除灰塵外，風力驅動的 EDS 系統還提高了太陽能板的性能。研究發現，僅使用風能，該系統能使太陽能板恢復至約 96% 的原始電能轉換效率，這意味著在不需要昂貴維護的情況下可產生更多的能源輸出。
這項技術的智能設計和自給自足的特性為其帶來了優勢，提供了一種實用的方法來延長太陽能設施的使用壽命，並提高其在惡劣環境中的可靠性。該系統特別適用於無外部電源的離網地區。相關研究結果已發表在《Nano Energy》期刊上。
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