Группа ученых из Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST) в Саудовской Аравии создала новый композитный материал на основе акрилата, который повышает эффективность солнечных батарей. Если нанести его на панели, они вырабатывают больше энергии, служат дольше и тратят меньше электричества на охлаждение.

Результаты исследования опубликованы в журнале Materials Science and Engineering: R.

Солнечная энергия — основа «зеленой» экономики, и три четверти всех возобновляемых источников сегодня — это солнечные панели. Но у них есть проблема: они превращают в электричество лишь 20% солнечного света. Остальное уходит в тепло или отражается. Из-за перегрева батареи быстрее изнашиваются, а системы охлаждения (вентиляторы, насосы) сами потребляют энергию.

Мы разрабатываем материалы для пассивного охлаждения — тонкие, дешевые и универсальные. Их можно наносить на солнечные панели или теплицы без вреда для их работы, — объясняет профессор KAUST Цяоцян Гань, руководитель исследования.

Его команда создала композит из хлорида лития и полиакрилата натрия: ночью он впитывает влагу из воздуха, а днем испаряет ее, охлаждая панели. Технология простая и дешевая — никаких токсичных веществ или сложного производства.

В испытаниях в саудовской пустыне панели с этим покрытием оказались холоднее обычных на 9,4°C. Их КПД вырос на 12%, срок службы — более чем в два раза, а стоимость электроэнергии упала на 20%.

Эксперименты также провели в холодных и дождливых регионах США, доказав, что технология работает в любом климате.

Это отличный пример сотрудничества в KAUST. Мы тестировали покрытие на самых эффективных солнечных элементах — и везде получили впечатляющие результаты, — говорит профессор Стефан Де Вульф, чья команда не раз била мировые рекорды по КПД солнечных батарей.

Польза исследования

• Экономия ресурсов: Увеличение срока службы панелей снижает затраты на замену.
• Энергоэффективность: Пассивное охлаждение не требует дополнительного электричества.
• Масштабируемость: Технология дешевая и подходит для разных климатических условий.
• Экология: Меньше расходов на производство новых панелей = меньше углеродного следа.

Хотя результаты впечатляют, пока неясно, как материал поведет себя при длительной эксплуатации (5–10 лет). Влагоотведение может снизиться из-за загрязнений или деградации полимера.

Ранее ученые разработали антиотражающее покрытие для повышения эффективности солнечных батарей.