Как и любая прочая техника, солнечные батареи при перегреве начинают сбоить и хуже работать. Однако новая технология позволит достаточно удивительным способом обеспечить охлаждение солнечных панелей. Новой технологией ученые попробовали заставить солнечную панель своеобразным образом… «вспотеть».
На сегодняшний день во всем мире более 600 ГВт энергии, а это около 3% мирового спроса на энергию, обеспечивается солнечными панелями. И по оценкам ученых в дальнейшем роль солнечной энергии в обеспечении мирового спроса на электроэнергию будет неуклонно возрастать, и, по некоторым прогнозам, увеличится в пять. раз.
В большинстве случаев для преобразования солнечного света в электроэнергию применяется кремний, признаться не самый оптимальный вариант, так как он способен преобразовать только 20 % поступающей на него солнечной энергии. Остальная энергия солнца траться на нагрев панели и температура панели в среднем достигает значений в 40 0С. А необходимая температура для обеспечения оптимальной работы панели находится на гораздо низкой планке и составляет всего 25 0С.
Некоторое время назад уже были предложены учеными методы по водяному охлаждению панелей. Некоторые разработки дошли даже до внедрения и в настоящее время есть даже в продаже. Наибольший минус подобных установок — это наличие существенного резервуара жидкости.
Однако в последние году учеными был разработан материал, который может всасывать водяной пар из воздуха и конденсируют его в жидкую воду, которую даже можно использовать для утоления жажды. Наиболее лучше данный материал (гель) работает в ночное время, когда воздух прохладнее.
Гель представляет собой смесь углеродных нанотрубок в полимере с хлористой солью кальция, притягивающей воду. Соль заставляет пар конденсироваться в капли, которые и удерживает гель. Когда в течении дня температура увеличивается, гель начинает выпускает водяной пар.
Пэн Ван, инженер-эколог из Гонконгского политехнического университета, и его коллеги подумали о возможном использовании данного геля для охлаждения солнечных панелей. В рамках проведенного ими исследования, сантиметровый лист геля был прикреплен к задней стороне стандартной Кремниевой солнечной панели. Их идея заключалась в том, что в течение дня гель будет вытягивать тепло из солнечной панели, чтобы испарить воду, которую он поглотил из воздуха ночью. Таким образом, испаряющаяся вода будет охлаждать солнечную панель.
Исследователи обнаружили, что необходимое им количество геля зависит в первую очередь от влажности окружающей среды. В пустынной среде с влажностью 35%, 1 м2 панели солнечных батарей потребует 1 кг геля для того чтобы охладить его, тогда как душная область с влажностью 80% потребует всего около 0,3 кг геля на 1 м2 панели.
В рамках проведенных исследований удалось снизить температуру солнечной панели на 10 0С, а выход электроэнергии увеличился на 15%.
Негативным фактором, ограничивающим применение данного метода может стать банальный дождь, который способен растворить соль в геле, лишив его рабочих функций.