预计到 2030 年，太阳能将提供全球 10% 的发电量，其中大部分将来自阳光充足的沙漠地区——但灰尘也是如此。太阳能电池板或镜子上的灰尘积聚已经是一个严重的问题，在短短一个月内就会减少多达 30% 的产量，因此定期清洁太阳能电池板是必不可少的。
然而，用水这样做每年将使用近 380 亿升水——足以为 200 万人提供饮用水。现在，研究人员设计了一种新的非接触式系统来自动清洁太阳能电池板，这可以显着减少积聚在太阳能电池板上的灰尘量，而无需使用宝贵的水资源。
根据发表在《科学进展》杂志上的新研究，该系统使用静电排斥使灰尘颗粒从面板表面分离并跃出。这是一个令人兴奋的新途径，因为现有的无水清洁尝试是劳动密集型的，并且会导致不可逆的表面划痕，从而永久降低效率。
这项新技术的工作原理是在太阳能电池板的表面上方通过一个简单的电极——一种电导体，可以是一个简单的金属棒。电极产生的电场也使尘粒带电。
然后通过几纳米厚的导电层将灰尘中的相同电荷施加到太阳能电池板的表面。研究人员计算了克服重力和粘附力的电压范围，因此灰尘颗粒被从表面推开，直到它们脱落。
实验证明，该过程目前在实验室规模的测试装置上有效，并且空气的湿度含量(在颗粒上形成一层薄薄的水涂层)对此至关重要。
“我们在 5% 到 95% 的不同湿度下进行了实验，”作者、美国麻省理工学院研究生 Sreedath Panat 说。“只要环境湿度大于 30%，你就可以从表面去除几乎所有的颗粒，但随着湿度的降低，它会变得更难。”
但是这些不应该在沙漠中工作吗?不用担心，正如麻省理工学院机械工程教授、资深作者 Kripa Varanasi 所说，“好消息是，当湿度达到 30% 时，大多数沙漠实际上都属于这种状态。”
即使是那些通常比较干燥的地方，清晨的湿度也会更高，从而导致结露，因此可以相应地定时清洁。
“此外，与之前在电动屏幕上的一些工作不同——实际上在高湿度甚至中等湿度下都不能工作——我们的系统可以无限期地在高达 95% 的湿度下工作，”帕纳特补充道。
在现实世界的规模和实践中，作者建议每个太阳能电池板的每一侧都可以安装栏杆，电极横跨面板。一个小型电动机，甚至可能使用面板本身的电力输出，然后可以驱动皮带系统来回移动电极。
