Μια νέα επικάλυψη που επιτρέπει στις φωτοβολταϊκές κυψέλες να ψύχονται μόνες τους χωρίς να απαιτείται η χρήση ειδικών ψυκτικών ουσιών ή συστημάτων εξαερισμού, τα οποία συχνά είναι υδροβόρα και ενεργοβόρα, ανέπτυξαν αμερικανοί επιστήμονες.
Η επίστρωση δεν αυξάνει μόνο την αποδοτικότητα των φωτοβολταϊκών, αλλά παρατείνει και το χρόνο ζωής τους.
Οι θερμοκρασίες που αναπτύσσονται στα φωτοβολταϊκά πάνελ φτάνουν και ξεπερνούν τους 54 βαθμούς Κελσίου με συνέπεια να μειώνεται η παραγωγή ενέργειας και τα πάνελ να διασπώνται ταχύτερα και άρα να διαρκούν λιγότερο.
Επιστήμονες του Πανεπιστημίου Στάνφορντ δημιούργησαν αυτή την τεχνολογία παθητικής ψύξης που λύνει τα παραπάνω προβλήματα και δημοσίευσαν τα ευρήματα της έρευνάς τους στην επιθεώρηση Optica της αμερικανικής Εταιρείας Οπτικής (Optical Society).
Προσθέτοντας ένα ειδικά
επεξεργασμένο στρώμα πυριτικού γυαλιού στην επιφάνεια των συμβατικών φωτοβολταϊκών κυψελών, οι επιστήμονες κατάφεραν να ψύξουν τα φωτοβολταϊκά απομακρύνοντας την ανεπιθύμητη θερμική ακτινοβολία.
Η επίστρωση αποτελείται από μικροσκοπικές πυραμιδοειδείς και κωνικές δομές πάνω σε ένα εξαιρετικά λεπτό στρώμα γυαλιού πυριτίου. Το ειδικά διαμορφωμένο γυαλί “ανακατευθύνει” το πλεόνασμα θερμότητας της υπέρυθρης ακτινοβολίας μακρυά από τις κυψέλες.
“Το πυρίτιο είναι διάφανο στο ορατό φως, αλλά είναι δυνατό να ρυθμίσουμε τον τρόπο με τον οποίο κάμπτει και διαθλά φως από πολύ συγκεκριμένα μήκη κύματος” αναφέρει ο επικεφαλής της μελέτης Σανχούι Φαν, καθηγητής ηλεκτρονικής μηχανικής στο Στάνφορντ.
“Ένα προσεκτικά σχεδιασμένο στρώμα πυριτίου δεν θα υποβάθμιζε την απόδοση της ηλιακής κυψέλης αλλά θα βελτίωνε την ακτινοβολία σε προκαθορισμένα θερμικά μήκη κύματος, ώστε η θερμότητα να απομακρύνεται αποτελεσματικότερα από την κυψέλη”, προσθέτει.
Οι ερευνητές δοκίμασαν πυραμιδοειδής και κωνικές δομές πυριτίου σε διαφορετικά σχήματα και μεγέθη και τις συνέκριναν με ένα επίπεδο στρώμα πυριτίου.
Κατάφεραν να βελτιστοποιήσουν τα σχήματα και να εντοπίσουν εκείνα με τη βέλτιστη απόδοση.
Πλέον διενεργούν δοκιμές εκτός εργαστηρίου ώστε να αναπτύξουν περαιτέρω την τεχνολογία.
