Исследователи из Юго-восточного университета Китая, Дубайского управления по электричеству и водоснабжению (DEWA) и Стэнфордского университета США предложили использовать радиационное охлаждение солнечных батарей для сбора воды. Ее, по мнению ученых, можно задействовать для очистки самих фотомодулей или для различных целей, связанных с агровольтаикой.
С помощью теоретического анализа мы определили подходящий диапазон температуры и влажности для ночного сбора воды с помощью солнечных панелей, а также мы обрисовали потенциал сбора воды в различных условиях, заявила исследовательская группа.
Исследование проводилось в течение года в дубайском солнечном парке Мохаммеда бин Рашида Аль Мактума, в котором DEWA постоянно тестирует различные технологии в области солнечной энергетики. Научная работа опубликована в издании Journal of Renewable and Sustainable Energy.
В предлагаемой учеными системе слой, обеспечивающий радиационное охлаждение, находится на передней стороне фотоэлектрических панелей, а сбор воды осуществляется при помощи труб, расположенных на их нижнем крае. Такая конструкция, по утверждению исследователей, может также использоваться для несложной модернизации существующих фотоэлектрических установок.
В разработке применены радиатор в виде черного тела, селективный излучатель с рабочей длиной волны 813 мкм и излучатель с идеальной спектрально-угловой селективностью. Их сочетание позволило добиться расширенного диапазона влажности и температуры, при которых система способна эффективно работать.
Селективные излучатели представлены фотонными метаповерхностями. Они используются для понижения температуры водяного пара до точки росы и поглощения тепла, выделяющегося во время конденсации воды. По словам исследователей, примененная технология позволила увеличить излучение от фотопанели в инфракрасном спектре без ухудшения пропускания солнечного света.
Полученная спектральная характеристика показывает наличие потенциала для снижения рабочей температуры солнечной батареи в дневное время более чем на 8 C и увеличения абсолютной эффективности фотопанели на 1%, пояснили ученые. Следовательно, это может быть полезно как для ночного сбора воды, так и для повышения производительности солнечных элементов днем.
Для запуска в новой системе процесса конденсации влаги необходимы температура окружающей среды 10 C и относительная влажность воздуха более 69,6%.
В случае использования стандартной фотоэлектрической панели образование воды происходит в течение большей части дней с октября по апрель, когда температура окружающей среды низкая, а относительная влажность высокая, пояснили ученые.
Еженедельно с помощью такой системы в солнечном парке Дубая можно получать 261 мл воды с каждого квадратного метра поверхности фотомодулей. Более того, этот показатель можно значительно увеличить, до 681 мл/м, путем дальнейшего повышения коэффициента излучения, заключила исследовательская группа.
Источник: acs.org
|
|
|
|
|
|
Ученые из Университета науки и технологий имени короля Абдуллы (KAUST) в Саудовской Аравии разработали солнечный элемент на основе 2D/3D-перовскитного гетероперехода, который, как утверждается, сохраняет более 95% своей первоначальной эффективности после 1000 часов испытаний в условиях повышенной вл
Ученые из Университета науки и технологий имени короля Абдуллы (KAUST) в Саудовской Аравии разработали солнечный элемент на основе 2D/3D-перовскитного гетероперехода, который, как утверждается, сохраняет более 95% своей первоначальной эффективности после 1000 часов испытаний в условиях повышенной вл
Ученые из Университета науки и технологий имени короля Абдуллы (KAUST) в Саудовской Аравии разработали солнечный элемент на основе 2D/3D-перовскитного гетероперехода, который, как утверждается, сохраняет более 95% своей первоначальной эффективности после 1000 часов испытаний в условиях повышенной вл
На дороги Германии выехал 18-тонный грузовик, оснащенный солнечными панелями общей мощностью 3,5 кВт. Коммерческий автомобиль со встроенной в крышу высоковольтной фотоэлектрической системой и питанием от 800-вольтовой тяговой батареи теперь одобрен для использования на дорогах общего пользования.
Исследователи из Германии провели серию компьютерных симуляций, чтобы оценить, как фотонные кристаллы могут повысить эффективность встречно-штыревых солнечных элементов с обратным контактом на основе пассивирующего электронно-селективного покрытия из поликремния с оксидом n+-типа (POLO) на отрицательном контакте элемента и дырочно-селективного p+-перехода POLO на плюсовом контакте.
Ф
Вопросы эстетичности солнечных электростанций часто являются ключевой причиной, по которой домовладельцы отказываются от таких установок. Исследователи из Технологического института Карлсруэ (KIT) разработали способ изготовления цветных солнечных элементов
