Новую технологию разработали исследователи из Политехнического университета Гонконга (PolyU). Для охлаждения солнечных панелей они решили использовать гель, который впитывает воду. Он представляет собой смесь углеродных нанотрубок с хлоридом кальция, солью, характеризующейся высокой гигроскопичностью и впитывает влагу из атмосферы по ночам, когда на улице прохладно, а выделяет ее обратно в дневное время.
Авторами инновационного решения стали инженер Пэн Ван совместно с коллегами из PolyU, которые также предложили способ нанесения геля на обратную сторону обычной кремниевой солнечной панели. Благодаря ее нагреву под действием солнечного излучения, влага из геля постепенно испаряется, снижая температуру фотоэлементов. Подобным образом, например, охлаждается организм человека – за счет выделения пота.
Исследователи опубликовали отчет о своей разработке в журнале Nature Sustainability. Технология позволила снизить температуру солнечной панели на 10°C и повысить ее производительность на 15-19%. Это значительный результат, утверждает Чжоу, материаловед из Хуачжунского университета науки и технологий в Ухане. По его словам, даже 1%-ный выигрыш в производительности солнечных батарей будет весомым вкладом для всей отрасли.
Количество геля, которое нужно нанести на солнечную панель для достижения эффекта, зависит от влажности окружающей среды. Если для пустыни при 35%-ной влажности воздуха для охлаждения панели площадью 1 кв м требуется 1 кг геля, то для природной зоны с 80%-ной влажностью достаточно 0,3 кг геля на 1 кв м.
Недостатком новой технологии является быстрое растворение хлорида кальция в дождливую погоду, из-за чего ухудшаются впитывающие свойства геля. Это стало проблемой несмотря на то, что гель наносится на обратную сторону панели, и вероятность прямого контакта с дождевой водой невелика.
Команда уже работает над новым составом геля, который не теряет своих свойств, даже будучи мокрым. Другим перспективным направлением является разработка способа улавливать и конденсировать уже выделенный водяной пар. Получившуюся воду можно будет повторно использовать для охлаждения или очистки панели.
