Ein chinesisches Forschungsteam hat eine fluorfreie, hochtransparente und selbstreinigende Polyurethanbeschichtung entwickelt, die die Effizienz von Photovoltaikmodulen aufrechterhalten soll.
Photovoltaikmodule (PV) leisten einen wichtigen Beitrag zur globalen CO2-Reduktion, leiden jedoch unter erheblichen Effizienzverlusten bei der Stromerzeugung durch Oberflächenverunreinigungen. Herkömmliche selbstreinigende Beschichtungen erfordern typischerweise aufwendige Herstellungsprozesse, komplexe Texturierungen und fluorierte Materialien, die sich nur schwer mit Transparenz, Umweltverträglichkeit und Anpassungsfähigkeit kombinieren lassen.
Die Forscher präsentieren eine hochtransparente, fluorfreie und dynamisch omniphobe flüssigkeitsähnliche Polyurethanbeschichtung (LLPuC), die durch gute Vernetzung zwischen einem mit Polydimethylsiloxan (PDMS) gepfropften Hydroxyacrylat (PxHAy)-Copolymer und Polyisocyanat bei erhöhter oder Raumtemperatur hergestellt wurde.
Die LLPuC sei durch Sprüh- oder Rakelverfahren auf verschiedene Substrate aufgetragen worden und zeige eine gute Transparenz (91,79 % bei 550 nm) des beschichteten Glases. Die flüssigkeitsähnlichen, flexiblen PDMS-Ketten reicherten sich auf dem LLPuC an und bewegten sich spontan. Dies führe zu einer glatten Oberfläche mit dynamischer Omniphobie (WSA = 11,5 ± 0,6°, OSA ≤ 15°), Wischfestigkeit und Selbstreinigungsfähigkeit.
Dies sei durch die Effizienzrückgewinnungsrate des LLPuC-beschichteten PV-Moduls nach dem Selbstreinigungsprozess von 92,83 % belegt. Darüber hinaus weise die erhaltene Beschichtung eine gute Haftfestigkeit, Flexibilität, Abriebfestigkeit und Stabilität auf. Die Ansätze und Erkenntnisse dieser Arbeit würden neue Wege für selbstreinigende Beschichtungen von PV-Modulen und verschiedenen transparenten Außengeräten bieten.
AK
22.7.25
