افزایش کارایی پنل های خورشیدی که با روش نانویی خنک می شوند

محققان تایلندی از ترکیب ماده تغییر فاز آلی (PCM) با نانوذرات برای خنک کردن ماژول های خورشیدی(PV) و بهبود کارایی آنها استفاده کردند.

به گزارش ایسنا، محققان تایلندی از ترکیب اسید چرب آلی اسید لوریک (LA) استفاده کردند که با نسبت وزنی بهینه 94:6 با اکسید آلومینیوم (Al2O3)، اکسید مس (CuO) و اکسید منیزیم (MgO) ترکیب شده تا بازده ماژول های خورشیدی را تا 14٫11 درصد افزایش دهد.

یکی از محققان این گروه گفت: PCM آلی به دلیل چگالی کمتر آن نسبت به دیگر گزینه ها انتخاب شده است که به طور بالقوه می تواند بر ویژگی های وزن کم آن تأثیر بگذارد. این مطالعه به طور قابل توجهی هزینه تقویت کننده نانوذرات اکسید فلز را در مقایسه با سایر نانوذرات مورد استفاده در تحقیقات قبلی کاهش داد.

این تیم بر اساس آزمایش های قبلی نسبت وزن 94:6 را انتخاب کردند. آنها این مخلوط را با استفاده از اسید چرب آلی اسید لوریک با خلوص حداقل 99 درصد، اکسید آلومینیوم با اندازه ذرات 44 میکرومتر، اکسید منیزیم در ابعاد 125 میکرومتر و اکسید مس در ابعاد 44 میکرومتر تهیه کردند. PCM در یک ظرف اکریلیک 0٫128 متر مربعی با ضخامت 3 میلی متر قرار داده شد و به پشت ماژول های PV متصل شد. آنها چهار ماژول پلی کریستالی 20 واتی را آزمایش کردند؛ سه ماژول با یکی از مخلوط های PCM و یکی بدون PCM به عنوان مرجع استفاده شد.

به نقل از ستاد نانو، محققان تمام ماژول های PV را در زاویه 45 شیب در زیر نور مصنوعی با شدت 1000 W/m² قرار دادند. دمای محیط به 38 درجه سانتیگراد رسید، در حالی که PCMها در دمای بین 41 تا 44 درجه سانتیگراد ذوب می شدند. آنها سه آزمایش را انجام دادند و نتایج تجزیه و تحلیل کردند.

خنک کننده سطح پشتی ماژول PV نصب شده در ظرف PCM باعث کاهش دما شد. نتایج نشان داد که توان خروجی ماژول ها 14٫18 درصد برای LA: MgO و 9٫69 درصد برای LA: Al2O3 و 8٫47 درصد برای LA: CuO افزایش یافته است. یک تحلیل اقتصادی نشان داد که MgO مقرون به صرفه ترین گزینه با قیمت 2٫19 دلار در هر کیلوگرم است. در مقایسه، اکسید آلومینیوم 13٫01دلار به ازای هر کیلوگرم قیمت دارد و CuO به میزان 31٫19 دلار در هر کیلوگرم قیمت دارد.

انتهای پیام

نظرات

captcha