Hoewel zonnepanelen afhankelijk zijn van zonlicht om elektriciteit op te wekken, kan warmte de efficiëntie van de zonnecellen juist verminderen. Een team van onderzoekers uit Zuid-Korea heeft een verrassende oplossing gevonden: visolie.
Om oververhitting van zonnecellen te voorkomen, hebben onderzoekers ontkoppelde fotovoltaïsche thermische systemen ontwikkeld die vloeistoffen gebruiken om overtollige warmte en licht te filteren. Door ultraviolet licht te elimineren dat zonnecellen kan oververhitten, kunnen vloeistoffilters zonnecellen koel houden en tegelijkertijd warmte opslaan voor later gebruik.
Ontkoppelde fotovoltaïsche thermische systemen gebruiken traditioneel water of oplossingen van nanodeeltjes als vloeistoffilters. Het probleem is dat water en oplossingen van nanodeeltjes ultraviolette straling niet goed filteren.
"Ontkoppelde fotovoltaïsche thermische systemen gebruiken vloeistoffilters om ineffectieve golflengten zoals ultraviolette, zichtbare en nabij-infrarode straling te absorberen. Water, een populair filter, kan ultraviolette straling echter niet effectief absorberen, wat de prestaties van het systeem beperkt", aldus Korea Maritime University (KMOU). Een team van onderzoekers van CleanTechnica legt uit.
Het KMOU-team ontdekte dat visolie zeer goed is in het filteren van overtollig licht. Terwijl de meeste ontkoppelingssystemen op waterbasis een rendement van 79,3% hebben, behaalde het door het KMOU-team ontwikkelde systeem op basis van visolie een rendement van 84,4%. Ter vergelijking: het team mat een off-grid zonnecel met een rendement van 18% en een off-grid zonnethermisch systeem met een rendement van 70,9%.
"[Visolie]emulsiefilters absorberen effectief ultraviolette, zichtbare en nabij-infrarode golflengten die niet bijdragen aan de energieproductie van fotovoltaïsche modules en zetten deze om in thermische energie", aldus het rapport van het team.
Ontkoppelde fotovoltaïsche thermische systemen kunnen zowel warmte als elektriciteit leveren. "Het voorgestelde systeem kan zelfs onder bepaalde eisen en omgevingsomstandigheden functioneren. Zo kan in de zomer de vloeistof in het vloeistoffilter worden omgeleid om de energieopwekking te maximaliseren, en in de winter kan het vloeistoffilter thermische energie opvangen voor verwarming", meldt het KMOU-team.
Naarmate de vraag naar hernieuwbare energie toeneemt, werken onderzoekers onvermoeibaar om zonne-energie betaalbaarder, duurzamer en efficiënter te maken. Robuuste perovskiet-zonnecellen zijn zeer efficiënt en betaalbaar, en siliciumnanodeeltjes kunnen licht met lage energie omzetten in licht met hoge energie. De bevindingen van het KMOU-team vormen een nieuwe stap voorwaarts in het betaalbaarder maken van energie-efficiëntie.
Meld u aan voor onze gratis nieuwsbrief en ontvang wekelijks updates over de coolste innovaties die ons leven verbeteren en de planeet redden.