Специальное покрытие повысит эффективность солнечных панелей
Последняя редакция: 16.10.2021
Весь контент Web2Health проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.
У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.
Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.
Инженеры научно-исследовательского института им. Стэнфорда создали уникальное покрытие из кремния, которое поможет повысить эффективность солнечных панелей и сохранить температуру.
Покрытие способно собирать тепло, которое потом излучается в пространство, особенностью технологии является то, то при этом не блокируются входящие фотоны.
Разработка может пригодиться для охлаждения каких-либо устройств, находящихся на открытом воздухе.
Солнечные батареи к вечеру могут нагреваться до 800ºС (особенно в странах с теплым климатом), а избыточное тепло становится своеобразной проблемой: ячейкам для сбора энергии необходим солнечный свет, однако с повышением температуры начинает снижаться эффективность. К примеру, у традиционных ячеек из кремния теряется около 20% эффективности уже при температуре 100ºС.
В компьютерах, ноутбуках и т.п. проблема перегрева разрешена при помощи вентиляторов и радиаторов, но для устройств, расположенных на открытом воздухе, таких как солнечные панели, специалисты решили использовать в качестве теплопоглащения окружающее пространство.
Профессор Шанхай Фэн с командой ученых разработал специальное кремниевое покрытие, которое способно передавать тепло в пространство. Принцип работы основан на сборе тепла, которое потом излучается в виде электромагнитных инфракрасных волн, без труда проходящих через атмосферу. Покрытие бесцветное, поэтому светопоглощающая способность ячеек совершенно не уменьшается.
Команда профессора Фэна протестировала новую технологию при помощи тепловых солнечных коллекторов (ученые взяли три устройства, из которых в двух были теплоотводящие механизмы с диоксидом кремния и фотонными кристаллами). Как показал эксперимент, теплоотводящие механизмы эффективно справились с отведением тепла.
Видимый свет без труда проходит сквозь покрытие до солнечных батарей, при этом понижая температуру основного элемента до 130ºС. Ученые отмечают, что несмотря на то, что эффективность увеличивается не более, чем на 1%, этого вполне достаточно для ячейки солнечной батареи.
Кроме этого, специалисты предлагают еще несколько улучшений, которые помогут не только в охлаждении устройств, но и увеличении эффективности.
Инженеры отмечают, что солнечные панели с новым покрытием лучше использовать в чистом и сухом окружении. Также эксперименты с коллекторами проводились в зимнее время, когда рекомендуется наклонять их на 600 в южную сторону для того, чтобы снизить площадь проекции в небо и увеличить поглощающую способность, а это, в свою очередь, приводит к уменьшению охлаждающей способности.
Кроме этого, по словам специалистов, к покрытию из кремня могут быть также добавлены традиционные охлаждающие элементы.
Шанхай Фэн со своими коллегами уверен, что новая технология найдет можно будет применять в любом устройстве на открытом воздухе, которое нуждается в охлаждении, к примеру, бесцветное покрытие можно использовать для охлаждения автомобилей и экономии топлива, при этом без ущерба эстетической стороны.
[1]