Об этом сообщает «КТРК» со ссылкой на SciTechDaily
Разработка международной исследовательской группы из Саудовской Аравии демонстрирует значительный прогресс в области солнечной энергетики. Новый акрилатный композит, созданный в Университете науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST), позволяет повысить эффективность солнечных панелей на 12,9% и продлить срок их службы более чем в три раза. Это стало возможным за счёт пассивного охлаждения, реализуемого с помощью нового материала, поглощающего влагу ночью и испаряющего её днём.
Эффективность солнечных панелей, особенно в жарком климате, серьёзно ограничивается перегревом. Излишнее тепло снижает их мощность, ускоряет износ и требует дополнительных расходов на замену. Новый материал решает эту проблему без использования энергии, что делает его особенно ценным для использования в регионах с высокой солнечной активностью и ограниченными ресурсами.
Как работает пассивное охлаждение
Ключевой особенностью композита является его способность регулировать температуру поверхности панели без внешних источников энергии. В основе — смесь полиакрилата натрия и хлорида лития, доступных и дешёвых соединений. Они образуют гигроскопичный слой, который ночью поглощает влагу из воздуха, а днём — испаряет её, охлаждая тем самым поверхность панели.
Этот процесс снижает рабочую температуру панели почти на 10 градусов Цельсия. В условиях жаркого климата Саудовской Аравии это особенно важно: снижение температуры напрямую повышает эффективность преобразования солнечной энергии в электричество. При этом использование нового материала не требует дорогостоящего оборудования или химикатов, что делает технологию применимой даже в условиях ограниченного бюджета.
Результаты полевых испытаний
Полевые тестирования длились несколько недель и проводились как в пустынных районах Саудовской Аравии, так и в более прохладных регионах США. В обоих случаях панели с новым покрытием показали улучшенные результаты. Температура была ниже на 9,4 градуса, а выработка электроэнергии увеличилась более чем на 12%.
Одновременно с этим наблюдалось существенное продление срока службы панелей — на 200% по сравнению с обычными образцами. В результате снизилась и себестоимость выработки электроэнергии почти на 20%, что делает технологию привлекательной для массового применения как в развитых странах, так и в развивающихся регионах.
Доступность и экологичность технологии
Одним из главных преимуществ нового композита является простота его производства. В отличие от других гигроскопичных материалов, его изготовление не требует агрессивных реагентов или сложных технологических процессов. Это снижает не только стоимость, но и экологическую нагрузку, что особенно актуально для устойчивого развития энергетики.
Материал может быть использован не только в солнечных панелях, но и в других системах, которым необходимо пассивное охлаждение — например, в теплицах или переносных устройствах. Такая универсальность делает технологию ещё более перспективной на фоне глобального потепления и роста спроса на экологически чистую энергию.
Объединение усилий учёных
Исследование стало результатом сотрудничества между несколькими лабораториями и центрами KAUST, в том числе Центром передовых технологий хранения и возобновляемой энергии. Одни учёные занимались разработкой самого материала, другие — его тестированием в полевых условиях, третьи — анализом полученных данных на разных климатических участках.
Композит был протестирован на солнечных элементах, разработанных группой профессора Стефана Де Вольфа, чья команда регулярно устанавливает мировые рекорды эффективности. Благодаря синергии научных направлений удалось получить не просто экспериментальный, а практически применимый результат с высокой степенью надёжности и воспроизводимости.
Напомним, ранее мы писали о том, как меняется контроль над инфраструктурой.
