Nors saulės baterijos elektrai gaminti naudoja saulės šviesą, šiluma iš tikrųjų gali sumažinti saulės elementų efektyvumą. Pietų Korėjos tyrėjų komanda rado stebinantį sprendimą: žuvų taukus.
Siekdami išvengti saulės elementų perkaitimo, tyrėjai sukūrė atsietas fotovoltines šilumines sistemas, kurios naudoja skysčius perteklinei šilumai ir šviesai filtruoti. Pašalindami ultravioletinę šviesą, kuri gali perkaitinti saulės elementus, skysčių filtrai gali išlaikyti saulės elementus vėsius ir kartu kaupti šilumą vėlesniam naudojimui.
Atsietose fotovoltinėse šiluminėse sistemose tradiciškai kaip skysčių filtrai naudojamas vanduo arba nanodalelių tirpalai. Problema ta, kad vandens ir nanodalelių tirpalai nelabai gerai filtruoja ultravioletinius spindulius.
„Atsietosios fotovoltinės šiluminės sistemos naudoja skysčio filtrus, kad sugertų neefektyvius bangos ilgius, tokius kaip ultravioletiniai, matomi ir artimieji infraraudonieji spinduliai. Tačiau vanduo, populiarus filtras, negali efektyviai sugerti ultravioletinių spindulių, todėl sistemos veikimas yra ribotas“, – paaiškino Korėjos jūrų universitetas (KMOU). „CleanTechnica“ tyrėjų komanda.
KMOU komanda nustatė, kad žuvų taukai labai gerai filtruoja šviesos perteklių. Nors dauguma vandeniu pagrįstų atjungimo sistemų veikia 79,3 % efektyvumu, KMOU komandos sukurta žuvų taukų pagrindu sukurta sistema pasiekė 84,4 % efektyvumą. Palyginimui, komanda išmatavo autonominę saulės bateriją, veikiančią 18 % efektyvumu, ir autonominę saulės šiluminės energijos sistemą, veikiančią 70,9 % efektyvumu.
„[Žuvų taukų] emulsijos filtrai efektyviai sugeria ultravioletinius, matomus ir artimuosius infraraudonuosius spindulius, kurie neprisideda prie fotovoltinių modulių energijos gamybos, ir paverčia juos šilumine energija“, – teigiama komandos ataskaitoje.
Atsietos fotovoltinės šiluminės sistemos gali tiekti ir šilumą, ir elektrą. „Siūloma sistema gali veikti net esant tam tikriems reikalavimams ir aplinkos sąlygoms. Pavyzdžiui, vasarą skysčio filtre esantį skystį galima apeiti, kad būtų maksimaliai padidinta energijos gamyba, o žiemą skysčio filtras gali surinkti šiluminę energiją šildymui“, – praneša KMOU komanda.
Augant atsinaujinančios energijos paklausai, tyrėjai nenuilstamai dirba, kad saulės energija taptų prieinamesnė, tvaresnė ir efektyvesnė. Tvirti perovskito saulės elementai yra labai efektyvūs ir įperkami, o silicio nanodalelės gali mažai energijos naudojanti šviesą paversti didelės energijos šviesa. KMOU komandos išvados yra dar vienas žingsnis į priekį siekiant, kad energijos vartojimo efektyvumas taptų prieinamesnis.
Užsiprenumeruokite mūsų nemokamą naujienlaiškį, kad gautumėte savaitinius atnaujinimus apie šauniausias inovacijas, kurios gerina mūsų gyvenimą ir gelbsti planetą.