Specialbeläggning ökar effektiviteten hos solpaneler

Ingenjörer vid Stanford Research Institute har skapat en unik kiselbeläggning som ska bidra till att förbättra effektiviteten hos solpaneler och bibehålla temperaturen.

Beläggningen kan samla upp värme som sedan strålas ut i rymden; teknikens speciella egenskap är att den inte blockerar inkommande fotoner.

Utvecklingen kan vara användbar för att kyla alla enheter som är placerade utomhus.

Solpaneler kan värmas upp till 800°C på kvällen (särskilt i länder med varmt klimat), och överskottsvärme blir ett slags problem: celler behöver solljus för att samla energi, men effektiviteten börjar minska när temperaturen stiger. Till exempel förlorar traditionella kiselceller cirka 20 % av sin effektivitet vid 100°C.

I datorer, bärbara datorer etc. löses problemet med överhettning med hjälp av fläktar och radiatorer, men för enheter som är placerade utomhus, såsom solpaneler, bestämde sig experter för att använda det omgivande utrymmet som värmeabsorbent.

Professor Shanghai Feng och hans forskarteam har utvecklat en speciell kiselbeläggning som kan överföra värme ut i rymden. Funktionsprincipen bygger på att värme samlas upp, som sedan avges i form av elektromagnetiska infraröda vågor som lätt passerar genom atmosfären. Beläggningen är färglös, så cellernas ljusabsorberande förmåga minskar inte alls.

Professor Fans team testade den nya tekniken med hjälp av termiska solfångare (forskarna tog tre enheter, varav två hade värmeavledande mekanismer med kiseldioxid och fotoniska kristaller). Som experimentet visade hanterade värmeavledande mekanismer effektivt värmen.

Synligt ljus passerar lätt genom beläggningen till solcellerna, samtidigt som temperaturen på huvudelementet sänks till 130ºC. Forskare noterar att trots att effektiviteten ökar med högst 1% är detta fullt tillräckligt för en solcell.

Dessutom erbjuder experter flera förbättringar som inte bara hjälper till med kylanordningar utan också ökar effektiviteten.

Ingenjörerna noterar att solpaneler med den nya beläggningen bäst används i en ren och torr miljö. Experiment med solfångare genomfördes också på vintern, då det rekommenderas att luta dem 600 grader söderut för att minska projektionsytan mot himlen och öka absorptionskapaciteten, vilket i sin tur leder till en minskning av kylkapaciteten.

Dessutom, enligt experter, kan traditionella kylelement också läggas till flintbeläggningen.

Shanghai Feng och hans kollegor är övertygade om att den nya tekniken kan tillämpas på alla utomhusenheter som behöver kylas, till exempel kan den färglösa beläggningen användas för att kyla bilar och spara bränsle, utan att kompromissa med estetiken.