Loading

Прозрачное покрытие сохраняет температуру солнечных панелей в течение дня, обеспечивая их эффективность

Создано 29.09.2015 11:47
Автор: Natali

Прозрачное покрытие сохраняет температуру солнечных батарей в течение дня, обеспечивая их эффективность. Facepla.net последние новости экологии

Инженеры Стэнфорда разработали прозрачное кремниевое покрытие, которое может повысить эффективность солнечных панелей, сохраняя их температуру. Покрытие собирает, а затем излучает тепло непосредственно в пространство, не блокируя входящие фотоны.

При массовом производстве разработка может быть использована для охлаждения любого устройства на открытом воздухе - например, в дополнение к кондиционерам в автомобилях.

После целого дня на солнце, солнечные батареи в Калифорнии могут достигнуть температуры 80 ° C (175 ° F), даже в зимние месяцы. Избыточное тепло может причинять проблемы, потому что, в то время как ячейки нуждаются в солнечном свете, чтобы собрать энергию, они также, по мере нагревания, теряют эффективность. Стандартные кремниевые ячейки, например, теряют от 20 до 19 процентов эффективности при нагреве всего до 10 ° C (18 ° F) или около того.

Ноутбуки решают проблему перегрева с помощью тщательно спроектированных вентиляторов и радиаторов, а для солнечных панелей и других устройств, которые работают на открытом воздухе, само пространство может служить теплоотводом в полном смысле этого слова. Прохладное окружение, температура которого приближается к абсолютному нулю, свело бы на нет необходимость для сложных и дорогих приспособлений тепловыделения - если бы только у нас был бы доступ к нему с земли.

Кремниевое (SiO2) покрытие для солнечной панели, разработанное профессором Шанхай Фэн (Shanhui Fan) и коллегами из Стэнфорда, успешно использует окружающее пространство как крупнейший тепловой поглотитель. Оно делает это путем сбора, а затем излучения тепла в виде инфракрасных электромагнитных волн, которые могут легко проходить через атмосферу в космос. Покрытие прозрачно, поэтому оно не влияет на способность ячеек собирать солнечный свет и улучшает теплоотвод кремния, присутствующего в большинстве солнечных панелей.

Исследователи протестировали свою технологию на солнечном тепловом коллекторе, сравнивая «голый» коллектор и два других, использующих механизмы, отводящие тепло - диоксид кремния и фотонные кристаллы (наноразмерный шаблон, влияющий на движение фотонов) для рассеивания тепла. Они обнаружили, что последний метод является наиболее эффективным.

По результатам исследования, покрытие позволяет видимому свету пройти до солнечных батарей, одновременно охлаждая основной элемент до 23 ° F (13 ° C). Это приводит к абсолютному повышению показателя эффективности на более чем один процент, что, может звучать не как что-то грандиозное, но является достаточно существенным на протяжении всей жизни ячейки.

Существует еще ряд усовершенствований, которые могли бы принести пользу охлаждению ячейки и повышение эффективности. Покрытие, однако, лучше всего работает в сухом и чистом окружении - идеальные места для больших солнечных батарей. Кроме того, поскольку тестирование было проведено зимой, коллекторы должны быть наклонены на 60 градусов к югу, чтобы максимизировать солнечное излучение, при этом уменьшается площадь проекции в небо, что ведёт к снижению охлаждающей способности технологии.

Наконец, элементы более традиционного конвективного охлаждения также могут быть добавлены к кремневому покрытию.

Фэн и его команда с оптимизмом смотрят на расширение производства для коммерческих приложений. Они считают, что технология может применяться к любому образцу, где на открытом воздухе система нуждается в эффективном рассеивании тепла, таким образом, чтобы охладить автомобили и помочь сэкономить на кондиционере и топливе, не затрагивая эстетической стороны.

Facepla.net по материалам: news.stanford.edu

Author: Natali

Комментарии: