KAUST opracowuje nową technologię chłodzenia zwiększającą wydajność i żywotność paneli słonecznych
Uniwersytet Nauki i Technologii Króla Abdullaha (KAUST) dokonał znaczącego przełomu badawczego, opracowując nowy materiał kompozytowy, który poprzez chłodzenie zwiększa wydajność i trwałość ogniw wykorzystywanych w panelach słonecznych.
Według Saudyjskiej Agencji Prasowej (SPA) nowa technologia ma potencjał obniżenia kosztów konserwacji ogniw słonecznych. Wyniki badań przeprowadzonych we współpracy z Miejskim Centrum Nauki i Technologii im. Króla Abdulaziza (KACST) opublikowano w czasopiśmie Materials Science and Engineering.
Badanie skupiło się na problemach komercyjnych paneli słonecznych, które przekształcają jedynie około 20% światła słonecznego w energię elektryczną – reszta jest pochłaniana jako ciepło lub odbijana. Inny problem to wysokie temperatury, które zmniejszają wydajność ogniw, skracają ich żywotność i powodują konieczność ich częstszej wymiany.
Oznacza to, że chłodzenie jest kluczowe, jednak tradycyjne systemy chłodzenia, takie jak wentylatory czy pompy, zużywają energię elektryczną. Z kolei chłodzenie pasywne nie wymaga zasilania.
Prof. Chiaochiang Gan, główny badacz w KAUST, wyjaśnił, że nanomateriały używane w pasywnym procesie chłodzenia to cienkie substancje, które mogą być stosowane w różnych systemach wymagających chłodzenia – jak ogniwa słoneczne czy szklarnie rolnicze – bez wpływu na ich wydajność.
Badania prowadzone przez Centrum Doskonałości Energii Odnawialnej i Technologii Magazynowania doprowadziły do stworzenia materiału, który w nocy pochłania wilgoć z powietrza, a w ciągu dnia ją uwalnia.
Pokrycie paneli słonecznych tym materiałem, zwłaszcza w rejonach nadmorskich Arabii Saudyjskiej, pozwoliło utrzymać ich niską temperaturę przez kilka tygodni.
Technologia pasywnego chłodzenia pomaga także obniżyć koszt wytwarzania energii z tych ogniw o 18%.
Przeprowadzono również eksperymenty w chłodnych i deszczowych rejonach Stanów Zjednoczonych, by przetestować skuteczność materiału w różnych warunkach klimatycznych. Wyniki potwierdziły jego skuteczność we wszystkich środowiskach.
Wstępne badania wskazują również na możliwość zastosowania materiału w urządzeniach emitujących światło, które zwykle tracą wydajność w wyższych temperaturach.
Abdullah Al-Muqbil – badacz w Instytucie Mikroelektroniki i Półprzewodników, dyrektor Centrum Doskonałości Optyki i Elektroniki w KACST oraz współautor publikacji – podkreślił, że odkrycia te mogą znaleźć zastosowanie również w technologii oświetlenia i laserów.
Zespół badawczy KAUST osiągnął rekordową wydajność ogniw słonecznych dzięki specjalistycznym projektom, co potwierdza szeroką ekspertyzę uniwersytetu – informuje SPA.
Centrum Doskonałości Energii Odnawialnej i Technologii Magazynowania to jedno z czterech centrów badawczych prowadzonych przez KAUST. Jego celem jest wspieranie narodowych celów Arabii Saudyjskiej w dziedzinach takich jak sztuczna inteligencja, bezpieczeństwo żywnościowe, energia odnawialna, technologie magazynowania energii oraz inteligentne zdrowie.
