على الرغم من أن الألواح الشمسية تعتمد على ضوء الشمس لتوليد الكهرباء، إلا أن الحرارة يمكن أن تقلل في الواقع من كفاءة الخلايا الشمسية.لقد وجد فريق من الباحثين من كوريا الجنوبية حلاً مفاجئاً: زيت السمك.
ولمنع ارتفاع درجة حرارة الخلايا الشمسية، طور الباحثون أنظمة حرارية ضوئية منفصلة تستخدم السوائل لتصفية الحرارة والضوء الزائدين.من خلال القضاء على الأشعة فوق البنفسجية التي يمكن أن تؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الخلايا الشمسية، يمكن للمرشحات السائلة أن تبقي الخلايا الشمسية باردة أثناء تخزين الحرارة لاستخدامها لاحقًا.
تستخدم الأنظمة الحرارية الكهروضوئية المنفصلة تقليديًا الماء أو محاليل الجسيمات النانوية كمرشحات للسوائل.المشكلة هي أن محاليل الماء والجسيمات النانوية لا تقوم بتصفية الأشعة فوق البنفسجية بشكل جيد.
"تستخدم الأنظمة الحرارية الكهروضوئية المنفصلة مرشحات سائلة لامتصاص الأطوال الموجية غير الفعالة مثل الأشعة فوق البنفسجية والأشعة المرئية والأشعة تحت الحمراء القريبة.ومع ذلك، فإن الماء، وهو مرشح شائع، لا يمكنه امتصاص الأشعة فوق البنفسجية بشكل فعال، مما يحد من أداء النظام. " - جامعة كوريا البحرية (KMOU) .وأوضح فريق من الباحثين من CleanTechnica.
وجد فريق KMOU أن زيت السمك جيد جدًا في تصفية الضوء الزائد.في حين أن معظم أنظمة الفصل القائمة على الماء تعمل بكفاءة بنسبة 79.3%، فإن النظام المعتمد على زيت السمك الذي طوره فريق KMOU حقق كفاءة بنسبة 84.4%.وللمقارنة، قام الفريق بقياس خلية شمسية خارج الشبكة تعمل بكفاءة 18% ونظام حراري شمسي خارج الشبكة يعمل بكفاءة 70.9%.
وجاء في تقرير الفريق أن "مرشحات مستحلب [زيت السمك] تمتص بشكل فعال الأطوال الموجية للأشعة فوق البنفسجية والمرئية والقريبة من الأشعة تحت الحمراء التي لا تساهم في إنتاج الطاقة للوحدات الكهروضوئية وتحولها إلى طاقة حرارية".
يمكن للأنظمة الحرارية الكهروضوئية المنفصلة توفير الحرارة والكهرباء."يمكن للنظام المقترح أن يعمل في ظل متطلبات وظروف بيئية معينة.على سبيل المثال، في الصيف، يمكن تجاوز السائل الموجود في مرشح السائل لتحقيق أقصى قدر من توليد الطاقة، وفي الشتاء، يمكن للمرشح السائل التقاط الطاقة الحرارية للتدفئة.
مع تزايد الطلب على الطاقة المتجددة، يعمل الباحثون بلا كلل لجعل الطاقة الشمسية ميسورة التكلفة وأكثر استدامة وكفاءة.تتميز خلايا البيروفسكايت الشمسية القوية بالكفاءة العالية وبأسعار معقولة، ويمكن لجسيمات السيليكون النانوية تحويل الضوء المنخفض الطاقة إلى ضوء عالي الطاقة.تمثل النتائج التي توصل إليها فريق KMOU خطوة أخرى إلى الأمام في جعل كفاءة الطاقة ميسورة التكلفة.
اشترك في نشرتنا الإخبارية المجانية لتلقي تحديثات أسبوعية عن أروع الابتكارات التي تعمل على تحسين حياتنا وإنقاذ الكوكب.