Nếu vận dụng lao động thủ công để vệ sinh tấm pin mặt trời thì không chỉ không hiệu quả mà còn rất tốn kém và nguy hiểm.
Tấm pin năng lượng mặt trời (Solar panel) là tấm điện quang được hình thành từ các mô-đun quang điện (PV) bao gồm các tế bào quang điện (Solar cell) kết nối với nhau ở các điện áp và công suất khác nhau. Chúng đóng vai trò thu thập năng lượng và chuyển đổi năng lượng của ánh sáng mặt trời thành điện năng để cung cấp cho các ứng dụng thương mại và dân dụng, là một phần không thể thiếu của hệ thống điện mặt trời.

Pin mặt trời dựa trên hiệu ứng quang điện để biến đổi ánh sáng thành năng lượng điện. Các thành phần chính bao gồm:
Lớp kính bảo vệ:
Đây là thành phần nặng nhất của tấm pin, với lớp kính dày 2-4mm, được làm từ kính cường lực để bảo vệ tấm pin khỏi các yếu tố bên ngoài, đặc biệt là các tế bào pin bên trong. Lớp kính này phải trong suốt để truyền ánh sáng mà không làm mất hiệu suất quang điện.
Lớp tế bào quang điện:
Chính tấm pin này là phần quan trọng nhất, chịu trách nhiệm hấp thụ ánh sáng mặt trời để tạo ra điện năng.
Phần dưới
Đặt ở mặt sau, lớp màu trắng này thường được làm bằng một lớp nhựa, chịu trách nhiệm cách điện và bảo vệ các tế bào PV khỏi tác động của độ ẩm hoặc thời tiết, giảm thiểu sự suy giảm về độ bền và hiệu suất của tấm pin.
Hộp kết nối:
Ở phía sau của tấm pin, có một hộp nối PV hoạt động như giao diện đầu ra của nó.
Khung cơ bản:
Được làm từ kim loại, thường là nhôm, khung này đảm bảo sự nhẹ nhàng và bền bỉ.

Với vị trí đặc thù ở độ cao, tấm pin mặt trời thường chịu tác động của bụi bặm, chất bẩn và rác rưởi. Số lượng lớn tấm pin mặt trời trên các tòa nhà cao tầng hoặc các khu vực hẻo lánh gây ra nhiều khó khăn trong việc làm sạch chúng, vì mặt khác, nếu bề mặt của tấm pin bị bám bẩn, hiệu suất của nó sẽ giảm. Việc sử dụng lao động thủ công để làm sạch các tấm pin mặt trời không chỉ không hiệu quả mà còn rất nguy hiểm.

Đó chính là lý do tại sao các nhà nghiên cứu đề xuất sử dụng drone để vệ sinh các tấm pin mặt trời.

Hệ thống drone được phát triển từ sự hợp tác giữa Solar Drone, một công ty bảo trì trang trại năng lượng mặt trời, và Airobotics, một nhà sản xuất máy bay không người lái đến từ Israel.

Hệ thống này bao gồm một drone quadcopter nằm trong một trạm sạc có khả năng chịu thời tiết, được đặt gần các tấm pin mặt trời. Theo lịch trình được đặt trước, drone sẽ tự động bay lên từ cánh cửa trên nắp trạm sạc để làm sạch các tấm pin mặt trời.

Nhờ vào công nghệ định vị tiên tiến như cảm biến LiDAR, camera lập bản đồ,... drone có thể tự điều chỉnh vị trí trên mỗi tấm pin mặt trời, phun hóa chất để làm sạch và tiếp tục sang các tấm pin khác.

Khi hoàn tất nhiệm vụ, drone sẽ quay về trạm sạc và hạ cánh tự động. Trong trường hợp cạn pin hoặc hết hóa chất, robot sẽ thực hiện việc tháo các pin hết điện và thay thế bằng pin đã sạc đầy cũng như bình chứa hóa chất mới. Tất cả đều được thực hiện tự động để giảm tối đa sự can thiệp của con người.
