นักวิจัยค้นพบวัสดุที่คาดไม่ถึงซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์ได้: “ดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตได้อย่างมีประสิทธิภาพ… และความยาวคลื่นอินฟราเรดใกล้”

แม้ว่าแผงโซลาร์เซลล์จะต้องพึ่งแสงอาทิตย์ในการผลิตไฟฟ้า แต่ความร้อนกลับทำให้ประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ลดลง ทีมนักวิจัยจากเกาหลีใต้ได้ค้นพบวิธีแก้ปัญหาที่น่าแปลกใจ นั่นก็คือ น้ำมันปลา
นักวิจัยได้พัฒนาระบบโฟโตวอลตาอิกเทอร์มอลแบบแยกส่วนเพื่อป้องกันไม่ให้เซลล์แสงอาทิตย์ร้อนเกินไป โดยการใช้ของเหลวในการกรองความร้อนและแสงส่วนเกิน โดยการกำจัดแสงอัลตราไวโอเลตที่อาจทำให้เซลล์แสงอาทิตย์ร้อนเกินไป ตัวกรองของเหลวสามารถทำให้เซลล์แสงอาทิตย์เย็นลงในขณะที่เก็บความร้อนไว้ใช้ในภายหลัง
ระบบความร้อนจากแสงอาทิตย์แบบแยกส่วนมักใช้น้ำหรือสารละลายนาโนอนุภาคเป็นตัวกรองของเหลว ปัญหาคือน้ำและสารละลายนาโนอนุภาคไม่สามารถกรองรังสีอัลตราไวโอเลตได้ดีนัก
“ระบบโฟโตวอลตาอิคแบบแยกส่วนความร้อนใช้ตัวกรองของเหลวเพื่อดูดซับความยาวคลื่นที่ไม่มีประสิทธิภาพ เช่น รังสีอัลตราไวโอเลต รังสีที่มองเห็นได้ และรังสีอินฟราเรดใกล้ อย่างไรก็ตาม น้ำซึ่งเป็นตัวกรองที่นิยมใช้กันนั้นไม่สามารถดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงทำให้ประสิทธิภาพของระบบลดลง” – มหาวิทยาลัยการเดินเรือเกาหลี (KMOU) ทีมนักวิจัยจาก CleanTechnica อธิบาย
ทีม KMOU พบว่าน้ำมันปลาสามารถกรองแสงส่วนเกินได้ดีมาก ในขณะที่ระบบแยกส่วนที่ใช้น้ำส่วนใหญ่ทำงานที่ประสิทธิภาพ 79.3% ระบบที่ใช้น้ำมันปลาที่พัฒนาโดยทีม KMOU มีประสิทธิภาพ 84.4% เพื่อการเปรียบเทียบ ทีมได้วัดเซลล์แสงอาทิตย์นอกระบบที่ทำงานที่ประสิทธิภาพ 18% และระบบความร้อนจากแสงอาทิตย์นอกระบบที่ทำงานที่ประสิทธิภาพ 70.9%
“ตัวกรองอิมัลชัน [น้ำมันปลา] สามารถดูดซับคลื่นอัลตราไวโอเลต คลื่นที่มองเห็นได้ และคลื่นอินฟราเรดใกล้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งไม่ส่งผลต่อการผลิตพลังงานของโมดูลโฟโตวอลตาอิค และแปลงคลื่นเหล่านี้ให้เป็นพลังงานความร้อน” รายงานของทีมระบุ
ระบบความร้อนแบบแยกส่วนจากโซลาร์เซลล์สามารถให้ทั้งความร้อนและไฟฟ้าได้ “ระบบที่เสนอนี้สามารถทำงานภายใต้ข้อกำหนดและเงื่อนไขด้านสิ่งแวดล้อมบางประการได้ ตัวอย่างเช่น ในฤดูร้อน ของเหลวในตัวกรองของเหลวสามารถบายพาสได้เพื่อเพิ่มการผลิตพลังงานสูงสุด และในฤดูหนาว ตัวกรองของเหลวสามารถจับพลังงานความร้อนเพื่อใช้ทำความร้อนได้” ทีมงาน KMOU รายงาน
เนื่องจากความต้องการพลังงานหมุนเวียนเพิ่มมากขึ้น นักวิจัยจึงทำงานอย่างไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อยเพื่อให้พลังงานแสงอาทิตย์มีราคาถูกลง ยั่งยืนขึ้น และมีประสิทธิภาพมากขึ้น เซลล์แสงอาทิตย์เพอรอฟสไกต์ที่ทนทานมีประสิทธิภาพสูงและราคาไม่แพง และอนุภาคนาโนซิลิกอนสามารถแปลงแสงพลังงานต่ำให้เป็นแสงพลังงานสูงได้ ผลการวิจัยของทีมงาน KMOU ถือเป็นอีกก้าวสำคัญในการทำให้ประสิทธิภาพด้านพลังงานมีราคาถูกลง
สมัครจดหมายข่าวฟรีของเราเพื่อรับการอัปเดตเป็นรายสัปดาห์เกี่ยวกับนวัตกรรมเจ๋งๆ ที่กำลังปรับปรุงชีวิตของเราและช่วยรักษาโลก

 


เวลาโพสต์: 28 พ.ย. 2566