特殊涂层将提高太阳能电池板的效率
最近審查:02.07.2025
斯坦福研究所的工程师们创造了一种独特的硅涂层,有助于提高太阳能电池板的效率并保持温度。
该涂层能够收集热量,然后将其辐射到太空中;该技术的特殊之处在于它不会阻挡入射的光子。
该开发可用于冷却任何位于室外的设备。
太阳能电池板到了晚上温度会高达800摄氏度(尤其是在气候温暖的国家),过热会成为一个问题:电池需要阳光来收集能量,但随着温度升高,效率会开始下降。例如,传统的硅电池在100摄氏度时效率会损失约20%。
在计算机、笔记本电脑等中,过热问题借助风扇和散热器得到解决,但对于位于室外的设备,例如太阳能电池板,专家决定利用周围空间作为吸热器。
上海冯教授及其科学家团队研发出一种特殊的硅涂层,能够将热量传递到太空。其工作原理是收集热量,然后以易于穿透大气层的电磁红外波的形式发射出去。该涂层无色,因此电池的吸光能力丝毫不会降低。
范教授团队利用太阳能集热器测试了这项新技术(科学家们使用了三台设备,其中两台配备了二氧化硅和光子晶体的散热装置)。实验表明,这些散热装置有效地处理了热量。
可见光可轻松穿透涂层到达太阳能电池,同时将主元件的温度降至130摄氏度。科学家指出,尽管效率提升不超过1%,但对于太阳能电池而言,这已经足够了。
此外,专家还提出了一些改进措施,这些改进不仅有助于冷却设备,还可以提高效率。
工程师们指出,采用新涂层的太阳能电池板最好在清洁干燥的环境中安装。此外,在冬季对集热器进行了实验,建议将集热器向南倾斜600度,以减少投射到天空的面积并提高吸收能力,但这反而会导致冷却能力下降。
此外,据专家介绍,还可以在火石涂层中添加传统的冷却元素。
上海冯和他的同事们有信心,这项新技术可以应用于任何需要降温的户外设备,例如,无色涂层可以用来给汽车降温,节省燃料,同时又不影响美观。