Chociaż panele słoneczne wykorzystują światło słoneczne do generowania energii elektrycznej, ciepło może faktycznie zmniejszyć wydajność ogniw słonecznych. Zespół badaczy z Korei Południowej znalazł zaskakujące rozwiązanie: olej rybi.
Aby zapobiec przegrzaniu ogniw słonecznych, naukowcy opracowali odsprzęgnięte fotowoltaiczne systemy termiczne, które wykorzystują ciecze do filtrowania nadmiaru ciepła i światła. Eliminując światło ultrafioletowe, które może przegrzewać ogniwa słoneczne, filtry cieczy mogą utrzymywać ogniwa słoneczne w chłodzie, jednocześnie przechowując ciepło do późniejszego wykorzystania.
Odsprzęgnięte systemy fotowoltaiczne tradycyjnie wykorzystują wodę lub roztwory nanocząsteczkowe jako filtry cieczy. Problem polega na tym, że woda i roztwory nanocząsteczkowe nie filtrują dobrze promieni ultrafioletowych.
„Odsprzęgnięte systemy fotowoltaiczne wykorzystują filtry cieczowe do pochłaniania nieefektywnych długości fal, takich jak promieniowanie ultrafioletowe, widzialne i bliskiej podczerwieni. Jednak woda, popularny filtr, nie może skutecznie pochłaniać promieni ultrafioletowych, co ogranicza wydajność systemu” – Korea Maritime University (KMOU). Zespół badaczy z CleanTechnica wyjaśnił.
Zespół KMOU odkrył, że olej rybi jest bardzo dobry w filtrowaniu nadmiaru światła. Podczas gdy większość systemów odsprzęgających na bazie wody działa z wydajnością 79,3%, system na bazie oleju rybiego opracowany przez zespół KMOU osiągnął wydajność 84,4%. Dla porównania zespół zmierzył ogniwo słoneczne poza siecią pracujące z wydajnością 18% i system solarno-termiczny poza siecią pracujący z wydajnością 70,9%.
„Filtry z emulsją [oleju rybiego] skutecznie pochłaniają fale ultrafioletowe, widzialne i bliskiej podczerwieni, które nie przyczyniają się do produkcji energii przez moduły fotowoltaiczne, i przekształcają je w energię cieplną” – czytamy w raporcie zespołu.
Odsprzęgnięte fotowoltaiczne systemy termiczne mogą dostarczać zarówno ciepło, jak i energię elektryczną. „Proponowany system może nawet działać w określonych warunkach środowiskowych i przy określonych wymaganiach. Na przykład latem ciecz w filtrze cieczy może zostać pominięta, aby zmaksymalizować wytwarzanie energii, a zimą filtr cieczy może przechwytywać energię cieplną w celu ogrzewania” – informuje zespół KMOU.
Wraz ze wzrostem zapotrzebowania na energię odnawialną naukowcy nieustannie pracują nad tym, aby energia słoneczna była bardziej przystępna cenowo, zrównoważona i wydajna. Wytrzymałe ogniwa słoneczne z perowskitu są wysoce wydajne i niedrogie, a nanocząsteczki krzemu mogą przekształcać światło niskoenergetyczne w światło wysokoenergetyczne. Odkrycia zespołu KMOU stanowią kolejny krok naprzód w uczynieniu efektywności energetycznej bardziej przystępną cenowo.
Zapisz się na nasz bezpłatny newsletter, aby co tydzień otrzymywać informacje o najciekawszych innowacjach, które poprawiają jakość naszego życia i ratują planetę.