‘Kendi kendini temizleme ilkesi’ 1973 yılında botanikçi Wilhelm Barthlott ve ekibi tarafından Bonn Üniversitesi'nde keşfedilmiştir. Adından da anlaşılacağı gibi, “kendi kendini temizleme özelliği” malzemenin yüzeyinde bulunan kiri temizleyebilir ve minimum miktarda bakım gerektirirken maliyetlerini de azaltabilir. Bu tür malzemelerin gelişimi, ince film kaplama teknolojisinin camın kendi kendini temizleme özelliğini etkilediği nanoteknoloji alanındaki gelişmelerden kaynaklanmaktadır.

Teknolojik uygulamalarda herhangi bir insan gücü, hareketli mekanizma veya robot takılması gerekmeden temizlik işleminin gerçekleşmesi de “kendi kendini temizleme (self-cleaning) teknolojisi” kapsamına girmektedir. Örneğin, bu teknoloji sayesinde güneş panellerinin yüzeyi, günün saatinden, güneş ışığı şiddetinden, konumundan veya yağmurdan bağımsız kirliliği uzaklaştırarak ve/veya gerektiğinde kendilerini aktif olarak temizleyerek temiz kalabilir. Böylece üretim verimliliğini koruyarak çalışmaya devam edebilir. Güneş paneli temizliği için gelişen kendi kendini temizleme teknolojileri çözümleri için “pasif” ve “aktif” olmak üzere sınıflandırma yapabiliriz. 

Aktif kendi kendini temizleme çözümleri; film kaplamaları prensibine dayanmaz, kontrol edilebilirlerdir. En bilinen iki türü: elektrostatik ve ultrasonik kendi kendini temizleme yöntemleridir. 

Pasif kendi kendini temizleyen çözümler, birkaç farklı yüzey kaplama türünü içerir. Bu yöntem, yüzey enerjisi modifikasyonu veya foto-kimyasal reaksiyonlara dayanmaktadır. Bu amaçla üç ana tip kaplama kullanılabilir:

  • Hidrofobik/Süperhidrofobik (Düşük Yüzey Enerjili Kaplamalar) – Lotus Effect (nilüfer yaprağı etkisi): Tüm kirleticileri yüzeyden uzaklaştıran düşük yüzey enerjili kaplamalardır. Kendi kendini temizleyen yüzey teknolojisi, genellikle suyun temas açısının yüksek olduğu, yüzeye damladığında yüzey boyunca damla şeklinde kolayca yuvarlandığı ve tüm kirleticileri kendi üzerinde topladığı “nilüfer yaprağı” etkisi ile ilişkilidir.
  • Hidrofilik/Süperhidrofilik (Yüksek Yüzey Enerjili Kaplamalar): Yüzeye su yayılımı yaparak çalışan yüksek yüzey enerjili kaplamalardır. Sonuç olarak, su yüzeyde serbestçe akar ve tüm kirleticileri temizler.
  • Fotokatalitik (UV ışığı ve su kullanılarak kimyasal ayrıştırma): Güneş gibi bir ultraviyole (UV) ışık kaynağına maruz kaldığında, kaplamanın oksidatif özelliği kaplamanın yüzeyindeki biriken organik maddeleri ayrıştırır ve parçalar. Böylece temiz yüzeyin korunması sağlanır.